矽(Silicon)是原子序14、元素符號Si的元素,是構成大部分半導體元件的基本材料。中文正式元素名稱為「矽」,英文名稱為silicon,在日本正式名稱則為「珪素」,半導體業界一般都稱為矽。另外,以矽為骨架的樹脂矽氧樹脂(silicone,俗稱矽利康)是不同的物質。矽是僅次於氧、地殼中含量第二多的元素,約占地殼重量的4分之1以上,以石英或砂的主要成分二氧化矽(SiO₂)的形式大量存在。
矽之所以成為半導體的主角,有幾個原因。其晶體為鑽石結構(晶格常數約0.543nm),能隙約1.12eV,在室溫下容易處理,並可用硼或磷等摻雜物精密控制導電型態與導電量。最大的優勢在於可透過熱氧化在表面形成優質的絕緣膜(SiO₂),而且其界面缺陷少,這對製作MOS電晶體具有決定性的重要意義。再加上原料豐富,製作直徑300mm、近乎無缺陷之大型單晶的技術也已確立。熔點約1,414℃,密度約2.33g/cm³。
半導體用的矽要經過多個階段的精煉才能製成。首先以碳還原矽石(石英),製成純度98~99%左右的冶金級矽,再使其與氯化氫反應形成三氯矽烷等氣體,經蒸餾精煉後以西門子法析出,得到純度99.999999999%(eleven nines)等級的多晶矽。接著以柴可拉斯基法(CZ法)將其長成單晶晶棒,再經切片・研磨製成晶圓。在功率半導體或高頻・光元件中,則由SiC、GaN、GaAs等化合物半導體彌補矽的極限。