硅（Si）、锗（Ge）、砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等半导体材料的电阻率随温度升高和辐射增强而减小，在加入微量杂质时，其导电性也会发生显著变化，这些特征使其成为制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的基础材料。当前，硅材料约占整个半导体硅片市场的95%，GaAs材料以射频器件为主，SiC和GaN材料以高功率为主，短期内化合物和硅材料主要是互补关系。硅材料应用广泛也很常见。当熔融的单质硅凝固时，其晶核长成晶面取向相同的晶粒，形成单晶硅。单晶硅材料的形成可粗略分为石英砂-冶金级硅-提纯和精炼-沉积多晶硅锭-单晶硅-硅片切割等阶段，主要用于半导体和太阳能光伏发电等行业，一般半导体用单晶硅的纯度要求为99.999999999%(小数点后9个9)。
 

按尺寸不同，硅片可分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸和12英寸等，尺寸越大晶圆能切割下的芯片就越多，成本就越低，但对设备和工艺的要求则越高，当前全球市场已进入大硅片时代，2018年12寸硅片占比约64%，8寸占比约26%，其余的占比约6%。大硅片市场高度垄断，日本的Shin-Etsu和SUMCO大尺寸硅片（8寸和12寸）占全球份额约60%，其他有影响力的硅片厂商还有中国台湾的Global Wafer、Wafer Works和Episil、德国Siltronic、韩国LG Siltron、法国Soitec、芬兰Okmetic等，中国大陆的半导体硅片厂商有沪硅产业、金瑞泓、有研和中环等，当前12寸硅片主要依赖进口。