Semiconductorii sunt utilizați pe scară largă în aparatele electrice familiare, cum ar fi computerele personale, televizoarele, smartphone-urile, camerele digitale, cardurile IC etc. Materialul cel mai frecvent utilizat în semiconductori este siliciul (simbol chimic = Si). Siliciul este al doilea cel mai abundent element de pe Pământ, după oxigen. Cea mai mare parte a siliciului se găsește în sol și în roci, dar siliciul este conținut și în apa naturală, în copaci și în plante.
În natură, însă, siliciul se găsește sub formă de compuși cu oxigenul, aluminiul și magneziul. Ca urmare, elementul Siliciu trebuie extras din compus și purificat. Siliciul utilizat într-un semiconductor, cum ar fi circuitele integrate (IC), necesită o structură monocristalină de puritate ultra-înaltă „99,9999999999999%” (așa-numitul „unsprezece nouă”) și este rafinat folosind diverse procese după extracție.
O structură monocristalină este o structură prin care atomii sunt aranjați în mod ordonat în trei dimensiuni, iar unitatea de bază a aranjamentului se numește rețea cristalină. Un monocristal este o rețea cristalină aflată într-un aranjament ordonat și continuu. O rețea cristalină de siliciu are o structură cristalină cubică de diamant într-un model repetitiv de opt atomi. Fiecare atom de siliciu este combinat cu patru atomi de siliciu vecini prin patru legături. Siliciul, un element foarte comun, este folosit ca materie primă a semiconductorilor datorită structurii sale stabile.
Purificarea siliciului consumă cantități mari de energie. În Japonia, siliciul rafinat (lingou) cu o puritate de cel puțin 98% este importat din Australia, China și Brazilia, unde energia electrică este relativ ieftină.
.