מבנה של ופל סיליקון קריסטל יחיד

כאשר סיליקון יסודי מותך מתמצק, אטומי סיליקון מסודרים בסדר תלת מימדי לטווח ארוך בסריג יהלום כדי להפוך לסיליקון גבישי יחיד. לסיליקון גביש יחיד יש את התכונות הפיזיקליות של מטאלואיד, ובעל מוליכות חלשה. המוליכות שלו עולה עם עליית הטמפרטורה, ויש לו מוליכות למחצה משמעותית. סיליקון יחיד גביש טהור במיוחד הוא מוליך למחצה מהותי. סימום כמות קטנה של אלמנטים מקבוצה IIIA, כגון בורון, בסיליקון חד גבישי טהור במיוחד יכול להגביר את המוליכות החשמלית שלו וליצור מוליך למחצה סיליקון מסוג p; אם נטילת כמות קטנה של אלמנטים מקבוצת VA, כגון זרחן או ארסן, יכול גם להגביר את המוליכות החשמלית. נוצר מוליך למחצה סיליקון מסוג n. השיטה לייצור סיליקון גביש יחיד היא בדרך כלל לייצר תחילה סיליקון פולי-גבישי או סיליקון אמורפי, ולאחר מכן להשתמש בשיטת Czochralski או בשיטת ההתכה של אזור ההשעיה כדי לגדל סיליקון גביש יחיד בצורת מוט מההמסה. סיליקון מונו-גבישי משמש בעיקר לייצור רכיבים מוליכים למחצה. סיליקון גבישי סיליקון הוא כחול כהה, שביר מאוד, והוא מוליך למחצה טיפוסי. התכונות הכימיות יציבות מאוד. בטמפרטורת החדר, קשה להגיב עם חומרים אחרים מלבד מימן פלואוריד.