Struktur av en enkelt krystall silisiumwafer

Når smeltet elementært silisium størkner, blir silisiumatomer ordnet i en tredimensjonal lang rekkefølge i et diamantgitter for å bli enkeltkrystallsilisium. Enkeltkrystall silisium har de fysiske egenskapene til metalloid, og har svak ledningsevne. Dens ledningsevne øker med økningen i temperaturen, og den har betydelig halvledningsevne. Ultrarent enkrystall silisium er en iboende halvleder. Doping av en liten mengde gruppe IIIA-elementer, som bor, i ultrarent enkeltkrystallsilisium kan øke dens elektriske ledningsevne og danne en p-type silisiumhalvleder; Hvis doping av en liten mengde gruppe VA-elementer, som fosfor eller arsen, kan også øke den elektriske ledningsevnen. En n-type silisiumhalvleder dannes. Metoden for å lage enkeltkrystallsilisium er vanligvis å lage polykrystallinsk silisium eller amorft silisium først, og deretter bruke Czochralski-metoden eller suspensjonssone-smeltemetoden for å dyrke stavformet enkeltkrystallsilisium fra smelten. Monokrystallinsk silisium brukes hovedsakelig til å lage halvlederkomponenter. Silisium krystallinsk silisium er mørkeblått, veldig sprøtt, og er en typisk halvleder. Kjemiske egenskaper er svært stabile. Ved romtemperatur er det vanskelig å reagere med andre stoffer bortsett fra hydrogenfluorid.