Viena kristāla silīcija vafeles struktūra

Kad izkausēts elementārais silīcijs sacietē, silīcija atomi tiek sakārtoti trīsdimensiju liela attāluma secībā dimanta režģī, lai kļūtu par monokristālu silīciju. Viena kristāla silīcijam ir metaloīda fizikālās īpašības, un tam ir vāja vadītspēja. Tā vadītspēja palielinās, paaugstinoties temperatūrai, un tai ir ievērojama pusvadītspēja. Īpaši tīrs monokristāla silīcijs ir raksturīgs pusvadītājs. Neliela daudzuma IIIA grupas elementu, piemēram, bora, dozēšana īpaši tīrā monokristāla silīcijā var palielināt tā elektrisko vadītspēju un izveidot p-veida silīcija pusvadītāju; ja dopings ar nelielu daudzumu VA grupas elementu, piemēram, fosfora vai arsēna, arī var palielināt elektrisko vadītspēju. Izveidojas n-veida silīcija pusvadītājs. Viena kristāla silīcija izgatavošanas metode parasti ir vispirms izgatavot polikristālisko silīciju vai amorfo silīciju un pēc tam izmantot Czochralski metodi vai suspensijas zonas kausēšanas metodi, lai no kausējuma izaudzētu stieņa formas monokristālu silīciju. Monokristālisko silīciju galvenokārt izmanto pusvadītāju komponentu ražošanai. Silīcija kristāliskais silīcijs ir tumši zils, ļoti trausls un ir tipisks pusvadītājs. Ķīmiskās īpašības ir ļoti stabilas. Istabas temperatūrā ir grūti reaģēt ar citām vielām, izņemot fluorūdeņradi.