Silisium (Si) er det mest brukte halvledermaterialet i databrikker og integrerte kretser (IC) på grunn av dets utmerkede elektriske egenskaper og relative overflod i jordskorpen. Silisium har en krystallinsk struktur med et repeterende mønster av atomer, og dets elektriske ledningsevne kan kontrolleres nøyaktig ved å legge til eller fjerne elektroner, en prosess kjent som doping. Doping lar silisium fungere som en halvleder, noe som betyr at det kan lede elektrisitet under spesifikke forhold.

Båndgapet til silisium, som representerer energiforskjellen mellom valensbåndet og ledningsbåndet, er ideelt for transistorer, som er de grunnleggende byggesteinene i databrikker. Transistorer kan lages ved selektiv doping av silisium for å skape regioner med forskjellige elektriske egenskaper, noe som muliggjør bytte og forsterkning av elektriske signaler.

Silisons pålitelighet, lave kostnader og kompatibilitet med ulike fabrikasjonsprosesser har også bidratt til dens utbredte bruk i halvlederindustrien. I tillegg kan silisiumbaserte enheter fungere ved høye temperaturer og er relativt motstandsdyktige mot stråling og andre miljøfaktorer.

Men ettersom teknologien fortsetter å utvikle seg og behovet for enda mindre og kraftigere transistorer oppstår, blir andre halvledermaterialer, som galliumarsenid (GaAs), indiumfosfid (InP) og karbon-nanorør (CNT), også undersøkt for spesialiserte applikasjoner.