​​半导体硅片在集成电路制造中主要采用单晶硅，因其原子排列高度有序、电学性能稳定；而多晶硅因晶向杂乱无法直接用于芯片，需熔炼提纯为单晶硅。​​ 这一差异源于晶体生长工艺和材料特性的本质区别，直接影响半导体器件的性能和良率。

单晶硅通过直拉法或区熔法生长，整个硅锭保持一致的晶格方向，确保电子迁移率均匀。这种结构对制造纳米级晶体管至关重要，例如CPU和存储器芯片要求硅片纯度达99.9999999%以上。多晶硅则因含大量晶界易导致电流散射，仅用于太阳能电池等对电性能要求较低的领域。

从成本角度看，单晶硅制备需精密控制温度、旋转速度和提拉速率，工艺复杂度远高于多晶硅。但大尺寸单晶硅片（如12英寸）可切割出更多芯片，摊薄了单位成本。目前超过75%的单晶硅采用提拉法生产，单炉生长周期可达一个月。

未来随着芯片制程逼近物理极限，硅片纯度与缺陷控制将更严苛。碳化硅等第三代半导体虽兴起，但单晶硅仍是主流基底材料。对于光伏等应用，多晶硅因成本优势仍占一定市场份额，但高效电池逐渐转向单晶硅片。

选择单晶或多晶硅需平衡性能与成本，而半导体产业的技术演进始终围绕材料特性展开。理解这一基础差异，有助于把握芯片制造与新能源技术的底层逻辑。