一、芯片為什么要用單晶硅
芯片就是把一個電路所需的晶體管和其他器件制作在一塊半導體上。通常情況下半導體所應用到的材料就是單晶硅，如果要制造用于處理元宇宙數據的高性能芯片，那么單晶硅的純度需要達到99.99999999999%以上。
沒有高純度的單晶硅，就不要提芯片，更不用說構建一個元宇宙的虛擬世界了。作為地球上第二豐度的元素，硅廣泛地存在于自然界當中。它成本低廉，溫度穩定性好，穿透電流低，如此優異的性能使它代替鍺，成為了半導體的主流材料。
單質硅主要有單晶、多晶以及非晶硅三類形態，后兩種形態缺陷太多，若用于芯片制造，在加工過程中會引起基材的電學以及力學性能變差，因此只能用高純的單晶硅作為芯片的基元材料。
二、單晶硅是怎么生產出來的
單晶硅材料制造要經過如下過程：石英砂一冶金級硅一提純和精煉一沉積多晶硅錠一單晶硅一硅片切割。
單晶硅制備，需要實現從多晶到單晶的轉變，即原子由液相的隨機排列直接轉變為有序陣列，由不對稱結構轉變為對稱結構。這種轉變不是整體效應，而是通過固液界面的移動逐漸完成的，為實現上述轉化過程，多晶硅就要經過固態硅到熔融態硅，再到固態晶體硅的轉變，這就是從熔融硅中生長單晶硅所要遵循的途徑。目前應用最廣泛的有兩種，坩堝直拉法和無坩堝懸浮區熔法，這兩種方法得到的單晶硅分別稱為CZ硅和FZ硅。
