所述的元素半导体中，目前应用最CAT34TS02VP2GT4B为广泛的是硅(Si)。硅元素在地壳表面的相对平均含量（克拉克值）为25.8%，仅次于含量为49.5%的氧，位列第二，是极其常见的元素。中按由大到小的顺序给出了主要元素的克拉克值。
    硅是元素周期表第14号元素，属于IV族。如所示，硅原子由14个质子和14个中子组成的原子核及环绕原子核周围的14个电子组成，最外层轨道上有4个电子。硅原子在和其他硅原子或者别的原子结合时，形成4个化学键。相邻的原子之间共同拥有2个电子，这种结合称为共价键。

           
    如图2所示，硅原子与周围4个硅原子以共价键结合形成规则排列的结构，称为单晶硅。为了便于理解，显示的是平面结构，实际上应是立体结构。这个结构基本上与金刚石的晶体结构相同，称为金刚石结构。
    单晶硅的薄圆板称为硅片，是制作许多半导体装置的原材料。因此硅片也称为硅基板。
    关于单晶硅和硅片的制作方法，将在第6章中详细介绍。总结了硅材料的各种性质。硅的各种存在形态将在中介绍。