為了滿足量產(chǎn)上的需求，半導(dǎo)體的電性必須是可預(yù)測并且穩(wěn)定的，因此包括摻雜物的純度以及半導(dǎo)體晶格結(jié)構(gòu)的品質(zhì)都必須嚴(yán)格要求。常見的品質(zhì)問題包括晶格的位錯(dislocation)、孿晶面(twins)或是堆垛層錯(stacking fault)都會影響半導(dǎo)體材料的特性。對于一個半導(dǎo)體器件而言，材料晶格的缺陷(晶體缺陷)通常是影響元件性能的主因。

目前用來成長高純度單晶半導(dǎo)體材料最常見的方法稱為柴可拉斯基法(鋼鐵場常見工法)。這種工藝將一個單晶的晶種(seed)放入溶解的同材質(zhì)液體中，再以旋轉(zhuǎn)的方式緩緩向上拉起。在晶種被拉起時，溶質(zhì)將會沿著固體和液體的接口固化，而旋轉(zhuǎn)則可讓溶質(zhì)的溫度均勻。