單晶硅也稱硅單晶，是電子信息材料中最基礎性材料，屬半導體材料類。單晶硅主要用于半導體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽能電池。

單晶硅片是單晶硅棒經由一系列工藝切割而成的，制備單晶硅的方法有直拉法（CZ法）、區熔法（FZ法）和外延法，其中直拉法和區熔法用于制備單晶硅棒材。區熔硅單晶的最大需求來自于功率半導體器件。

直拉法：簡稱CZ法，CZ法的特點是在一個直筒型的熱系統匯總，用石墨電阻加熱，將裝在高純度石英坩堝中的多晶硅熔化，然后將籽晶插入熔體表面進行熔接，同時轉動籽晶，再反轉坩堝，籽晶緩慢向上提升，經過引晶、放大、轉肩、等徑生長、收尾等過程，得到單晶硅。

區熔法：是利用多晶錠分區熔化和結晶半導體晶體生長的一種方法，利用熱能在半導體棒料的一端產生一熔區，再熔接單晶籽晶。調節溫度使熔區緩慢地向棒的另一端移動，通過整根棒料，生長成一根單晶，晶向與籽晶的相同。區熔法又分為兩種：水平區熔法和立式懸浮區熔法。前者主要用于鍺、GaAs等材料的提純和單晶生長。后者是在氣氛或真空的爐室中，利用高頻線圈在單晶籽晶和其上方懸掛的多晶硅棒的接觸處產生熔區，然后使熔區向上移動進行單晶生長。由于硅熔體完全依靠其表面張力和高頻電磁力的支托，懸浮于多晶棒與單晶之間，故稱為懸浮區熔法。

工藝流程：

直拉法加工工藝：加料→熔化→縮頸生長→放肩生長→等徑生長→尾部生長，長完的晶棒被升至上爐室冷卻一段時間后取出，即完成一次生長周期。

懸浮區熔法加工工藝：先從上、下兩軸用夾具精確地垂直固定棒狀多晶錠。用電子轟擊、高頻感應或光學聚焦法將一段區域熔化，使液體靠表面張力支持而不墜落。移動樣品或加熱器使熔區移動。這種方法不用坩堝，能避免坩堝污染，因而可以制備很純的單晶，也可采用此法進行區熔。

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