半导体元素一般主要有硅、锗、砷、等等。

其中硅因为拥有众多优良特性，使得硅成为应用较多的半导体材料，这也是硅可以成为芯片的主要材料的原因：

（1）硅（Si）通常是从沙子中收集的，沙子主要由石英颗粒（即SiO2）组成。然后，铸造厂可以从沙子中提取硅，并通过许多纯化过程获得高纯度的硅（99.999999999％）。由于SiO2在地壳中含量很高，地球元素中仅次于氧元素（地球元素含量排行：氧>硅>铝>铁>钙>钠>钾……），因此获得大量高纯Si相当便宜。 （2）硅元素的性质稳定，包括化学性质和物质性质，因为硅的最外层电子数是4,不易得失电子,化学性质稳定,因此被广泛使用.比如锗做成晶体管，当温度达到75℃以上时，其导电率有较大变化，而且做成PN结后锗的反向漏电流比硅大，这对芯片的稳定性非常不利。 （3）在空气中，空气中的氧气与在硅表面接触，很容易被氧化成SiO2。但在大多数晶体管设计中，需要一种高度绝缘的材料来减少电子电流泄漏。在半导体的计算机的早期，制造人员一直止步于像锗这样的半导体上，因为他们法找到在锗表面上生长出高度绝缘的材料。最终，他们发现Si会自然氧化形成SiO2，从而使他们获得了一直苦苦寻找的易于制造工艺的绝缘体。

（4）硅本身是无毒无害的物质，我们常见的很多石头都含有二氧化硅（SiO2）。 （5）晶体硅具有一个非常重要的特性——单方向导电，也就是说，电流只能从一端流向另一端，制作半导体器件的原材料就需要具有有这种特有的特性材料。

硅的良好的性能使硅成为开发光电组件的最佳，最便宜和更合适的材料。 看一下智能手机的摄像头，它由一小块硅C-MOS检测器制成。你能想象没有照相机，视频和各种数字媒体的世界吗？ 随着由硅制成的高效、坚实和多功能的LED的出现，照明技术已完全改变。 随着基于硅光学组件的尖端光学技术的发展，医疗设备也在不断发展。 通过对制造工艺进行细微调整，硅还可以很好地与紫外到近红外范围内的光线配合使用，从而扩展了其广泛的应用领域。 如今，光伏电池为世界各地的房屋供电，但长期以来一直为空间站供电。