在分析和制造中，光伏材料与硅元器件互相促进。在第二次世界大战中，逐渐用硅制做雷达探测的高频率结晶检波器。常用的硅纯净度很低又非单晶体。1950年制成第一只硅电子管，提升了大家制取高品质硅单晶的兴趣爱好。1952年用直拉法(CZ)培养硅单晶取得成功。1953年又科学研究出无钳锅地区融化法(FZ)，既可实现物理学纯化又能拉制单晶体。1955年逐渐选用锌复原四氯化硅法生产制造纯硅，但无法达到生产制造电子管的规定。
1956年科学研究取得成功氢复原三氯氢硅法。对硅中少量残渣又通过一段时间的探寻后，氢复原三氯氢硅法变成一种具体的方式。到1960年，用这个方式 开展工业化生产已具经营规模。硅整流器与硅闸流管的面世促进光伏材料的生产制造一跃而居半导体器件的第一位。60时代硅外延性生长发育单晶体技术性和硅平面工艺的发生，不仅使硅电子管生产技术趋向完善，并且促进电子器件快速发展趋势。80时代初全球多晶硅生产量已达2500吨。硅或是有前景的太阳能电池原材料之一。用多晶硅生产制造太阳能电池的工艺已经完善；不定形非晶硅膜的研究成果快速；非晶硅太阳能电池逐渐步入销售市场。
成分
硅是原素半导体材料。电活力残渣磷和硼在达标半导体材料和多晶硅中应各自小于0.4ppb和0.1ppb。拉制单晶体时要掺加一定量的电活力残渣，以获取所需求的导热种类和电阻。重金属超标铜、金、铁等和非金属材料碳全是极有危害的残渣，他们的出现会使PN结特性受到影响。硅中碳成分较高，小于1ppm者可觉得是低碳环保单晶体。碳成分达到3ppm时其危害功效已较明显。硅中氧含量甚高。氧的存有有利也有危害。直拉硅单晶氧含量在5～40ppm范畴内；区熔硅单晶氧含量可小于1ppm。
硅的性质
硅具备良好的半导体材料电力学特性。禁带宽度适度，为1.12电子伏。自由电子扩散系数较高，电子器件扩散系数为1350cm2/伏·秒，空穴扩散系数为480cm2/伏·秒。本征电阻在室内温度(300K)下达到2.3×105欧·cm,夹杂后电阻可调节在104～10-4 欧·cm的开阔范畴内，能达到生产制造各种各样元件的必须。硅单晶的非均衡极少数自由电子使用寿命较长,在几十微秒至1ms中间。
导热系数比较大。物理性质平稳，又便于产生比较稳定的苛化膜。在平面图型硅元器件生产制造中可以用空气氧化膜完成PN结表层钝化和维护，还能够产生金属材料-金属氧化物-半导体材料构造,生产制造MOS场效应晶体管和电子器件。以上特性使PN结具备优良特点，使硅元器件具备耐髙压、反方向泄露电流小、高效率、使用期限长、稳定性好、导热好，并且能够在200持续高温下运作等优势。
性能参数
硅单晶关键性能参数有导电性种类、电阻与匀称度、非均衡自由电子使用寿命、晶向与晶向偏移度、晶体缺陷等。
导电性种类 导电性种类由掺加的施主或受主残渣决策。P型单晶体多掺硼，N型单晶多掺磷,外延片衬底用N型单晶体掺锑或砷。
电阻与匀称度 拉制单晶体时掺加一定残渣以操纵单晶体的电阻。因为残渣遍布不匀，电阻都不匀称。电阻匀称性包含竖向电阻匀称度、横断面电阻匀称度和微区电阻匀称度。它可以直接危害元器件主要参数的一致性和合格率。
非均衡自由电子使用寿命 阳光照射或电引入形成的额外电子器件和空穴瞬即复合型而消退，他们均值存有的时间段称之为非均衡自由电子的使用寿命。非均衡自由电子使用寿命同元器件变大倍率、反方向电流量和电源开关特点等均有关系。使用寿命值又间接的体现硅单晶的纯净度，存有重金属超标残渣会使使用寿命值大幅度降低。
晶向与晶向偏移度 常见的单晶体晶向多见 (111)和(100)（见图）。结晶的轴与晶体方位不一致时，其偏移的视角称之为晶向偏移度。
晶体缺陷
生产制造电子元器件用的硅单晶除对位错相对密度有一定限定外，不允许有小视角位错、位错排、星型构造等缺点存有。位错相对密度小于 200/cm2者称之为无位错单晶体，无位错硅单晶占总产量的大部分。在无位错硅单晶中还存有残渣分子、位置团、自空隙原子团、氧碳或其它杂物的沉淀等微缺点。微缺陷结合成圈状或螺旋形者称之为漩涡缺点。热处理全过程中，硅单晶微缺点间的相互作用力及转变可以直接危害电子器件的成功与失败。
关键的半导体器件，化学元素符号Si，电子工业上采用的硅应具备高纯和优异的热学和机械设备等特性。硅是生产量较大、运用最广泛的半导体器件，它的产销量和使用量意味着一个国家的电子工业水准。
在分析和制造中，光伏材料与硅元器件互相促进。在第二次世界大战中，逐渐用硅制做雷达探测的高频率结晶检波器。常用的硅纯净度很低又非单晶体。1950年制成第一只硅电子管，提升了大家制取高品质硅单晶的兴趣爱好。1952年用直拉法(CZ)培养硅单晶取得成功。1953年又科学研究出无钳锅地区融化法(FZ)，既可实现物理学纯化又能拉制单晶体。1955年逐渐选用锌复原四氯化硅法生产制造纯硅，但无法达到生产制造电子管的规定。
1956年科学研究取得成功氢复原三氯氢硅法。对硅中少量残渣又通过一段时间的探寻后，氢复原三氯氢硅法变成一种具体的方式。到1960年，用这个方式 开展工业化生产已具经营规模。硅整流器与硅闸流管的面世促进光伏材料的生产制造一跃而居半导体器件的第一位。60时代硅外延性生长发育单晶体技术性和硅平面工艺的发生，不仅使硅电子管生产技术趋向完善，并且促进电子器件快速发展趋势。80时代初全球多晶硅生产量已达2500吨。硅或是有前景的太阳能电池原材料之一。用多晶硅生产制造太阳能电池的工艺已经完善；不定形非晶硅膜的研究成果快速；非晶硅太阳能电池逐渐步入销售市场。
成分
硅是原素半导体材料。电活力残渣磷和硼在达标半导体材料和多晶硅中应各自小于0.4ppb和0.1ppb。拉制单晶体时要掺加一定量的电活力残渣，以获取所需求的导热种类和电阻。重金属超标铜、金、铁等和非金属材料碳全是极有危害的残渣，他们的出现会使PN结特性受到影响。硅中碳成分较高，小于1ppm者可觉得是低碳环保单晶体。碳成分达到3ppm时其危害功效已较明显。硅中氧含量甚高。氧的存有有利也有危害。直拉硅单晶氧含量在5～40ppm范畴内；区熔硅单晶氧含量可小于1ppm。
硅的性质
硅具备良好的半导体材料电力学特性。禁带宽度适度，为1.12电子伏。自由电子扩散系数较高，电子器件扩散系数为1350cm2/伏·秒，空穴扩散系数为480cm2/伏·秒。本征电阻在室内温度(300K)下达到2.3×105欧·cm,夹杂后电阻可调节在104～10-4 欧·cm的开阔范畴内，能达到生产制造各种各样元件的必须。硅单晶的非均衡极少数自由电子使用寿命较长,在几十微秒至1ms中间。
导热系数比较大。物理性质平稳，又便于产生比较稳定的苛化膜。在平面图型硅元器件生产制造中可以用空气氧化膜完成PN结表层钝化和维护，还能够产生金属材料-金属氧化物-半导体材料构造,生产制造MOS场效应晶体管和电子器件。以上特性使PN结具备优良特点，使硅元器件具备耐髙压、反方向泄露电流小、高效率、使用期限长、稳定性好、导热好，并且能够在200持续高温下运作等优势。
性能参数
硅单晶关键性能参数有导电性种类、电阻与匀称度、非均衡自由电子使用寿命、晶向与晶向偏移度、晶体缺陷等。
导电性种类 导电性种类由掺加的施主或受主残渣决策。P型单晶体多掺硼，N型单晶多掺磷,外延片衬底用N型单晶体掺锑或砷。
电阻与匀称度 拉制单晶体时掺加一定残渣以操纵单晶体的电阻。因为残渣遍布不匀，电阻都不匀称。电阻匀称性包含竖向电阻匀称度、横断面电阻匀称度和微区电阻匀称度。它可以直接危害元器件主要参数的一致性和合格率。
非均衡自由电子使用寿命 阳光照射或电引入形成的额外电子器件和空穴瞬即复合型而消退，他们均值存有的时间段称之为非均衡自由电子的使用寿命。非均衡自由电子使用寿命同元器件变大倍率、反方向电流量和电源开关特点等均有关系。使用寿命值又间接的体现硅单晶的纯净度，存有重金属超标残渣会使使用寿命值大幅度降低。
晶向与晶向偏移度 常见的单晶体晶向多见 (111)和(100)（见图）。结晶的轴与晶体方位不一致时，其偏移的视角称之为晶向偏移度。
晶体缺陷
生产制造电子元器件用的硅单晶除对位错相对密度有一定限定外，不允许有小视角位错、位错排、星型构造等缺点存有。位错相对密度小于 200/cm2者称之为无位错单晶体，无位错硅单晶占总产量的大部分。在无位错硅单晶中还存有残渣分子、位置团、自空隙原子团、氧碳或其它杂物的沉淀等微缺点。微缺陷结合成圈状或螺旋形者称之为漩涡缺点。热处理全过程中，硅单晶微缺点间的相互作用力及转变可以直接危害电子器件的成功与失败。
