硅片制成的芯片是有名的“神算子”，有著驚人的運(yùn)算能力。無論多么復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題、物理問題和工程問題，也無論計(jì)算的工作量有多大，工作人員只要通過計(jì)算機(jī)鍵盤把問題告訴它，并下達(dá)解題的思路和指令，計(jì)算機(jī)就能在極短的時(shí)間內(nèi)把答案告訴你。這樣，那些人工計(jì)算需要花費(fèi)數(shù)年、數(shù)十年時(shí)間的問題，計(jì)算機(jī)可能只需要幾分鐘就可以解決。甚至有些人力無法計(jì)算出結(jié)果的問題，計(jì)算機(jī)也能很快告訴你答案。

硅單晶制備，需要實(shí)現(xiàn)從多晶到單晶的轉(zhuǎn)變，即原子由液相的隨機(jī)排列直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜿嚵校刹粚?duì)稱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)稱結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)變不是整體效應(yīng)，而是通過固液界面的移動(dòng)逐漸完成的，為實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化過程，多晶硅就要經(jīng)過固態(tài)硅到熔融態(tài)硅，再到固態(tài)晶體硅的轉(zhuǎn)變，這就是從熔融硅中生長(zhǎng)單晶硅所要遵循的途徑。目前應(yīng)用廣泛的有兩種，坩堝直拉法和無坩堝懸浮區(qū)熔法，這兩種方法得到的單晶硅分別稱為CZ硅和FZ硅。

晶體硅根據(jù)晶體取向不同又分為單晶硅和多晶硅。單晶硅和多晶硅的區(qū)別是；當(dāng)熔融的單質(zhì)硅凝固時(shí)，硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，則形成單晶硅；如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向不同的晶粒，則形成多晶硅。

兩個(gè)相鄰允帶之間的區(qū)域稱為禁帶。能級(jí)被電子占滿的能帶稱為滿帶。能級(jí)全空著，沒有電子占據(jù)的能帶稱為空帶。被價(jià)電子占有的允帶稱為價(jià)帶。由一個(gè)禁帶隔開的兩個(gè)鄰近允帶之間的小能量差稱為能隙。通常用價(jià)電子占據(jù)的滿帶及其上面的空帶討論物質(zhì)導(dǎo)電情況。