結晶系（7晶系とブラベー格子）とは

結晶系とは、結晶を原子の並びの繰り返しの単位（単位格子）の形によって分類したもので、立方晶・正方晶・直方晶（斜方晶）・六方晶・三方晶・単斜晶・三斜晶の7つがあります。単位格子の3辺の長さと、辺どうしの角度がどれだけそろっているかで分けられ、さらに格子点の置き方で14種類のブラベー格子に分かれます。

半導体の主要な材料は、結晶系がそれぞれ異なります。シリコンやGaAsは立方晶（ダイヤモンド構造・閃亜鉛鉱構造）で、方向による性質の違いが比較的小さい材料です。GaNや4H-SiCは六方晶（ウルツ鉱構造や六方晶の多形）で、c軸の方向と、それに垂直な方向で性質が大きく異なります。サファイアは三方晶ですが、六方晶の指数で面方位を表すのが一般的です。

結晶系は、ウェハの面方位の表し方、劈開（割れやすい方向）、熱膨張や電子の移動度の方向による違いを考えるときの基本です。また同じ物質でも条件で結晶系が変わることがあり、たとえば酸化ハフニウムは通常は単斜晶ですが、ドーピングや薄膜化で直方晶になると強誘電性を示し、FeFETや強誘電体メモリの材料として研究されています。