温度勾配法とは、結晶の原料を入れた容器の中に、場所によって温度が少しずつ違う状態（温度勾配）を作り、低い温度の側から結晶を少しずつ育てていく結晶成長の方法の総称です。半導体の基板の製造では、化合物半導体の結晶を作るVGF法や、SiCの溶液成長などがこの考え方に基づいています。
VGF（Vertical Gradient Freeze：垂直温度勾配凝固）法は、GaAsやInPの単結晶を作る主要な方法の1つです。るつぼの底に種結晶を置き、その上に溶かした原料を入れ、るつぼを動かさずに、炉のヒーターの温度の分布をゆっくり変えていくことで、底の種結晶の側から上に向かって結晶を固めていきます。るつぼを移動させる垂直ブリッジマン法（VB法）と原理は近く、温度勾配を小さくできるため、結晶にかかる熱の応力が小さく、転位の少ない結晶を作れます。
SiCでは、主流の昇華法（PVT法）に加えて、シリコンを主成分とする溶液に炭素を溶かし、溶液の中の温度差を利用して、少し温度の低い種結晶の表面に結晶を析出させる溶液成長法（TSSG法）が開発されています。溶液成長では、欠陥の少ない結晶が得られる可能性があり、次世代の基板の製法として研究が進んでいます。ダイヤモンドの高温高圧合成でも、温度差を使って結晶を育てる温度差法が使われます。
