為了滿足量產上的需求，半導體的電性必須是可預測并且穩定的，因此包括摻雜物的純度以及半導體晶格結構的品質都必須嚴格要求。常見的品質問題包括晶格的位錯(dislocation)、孿晶面(twins)或是堆垛層錯(stacking fault)都會影響半導體材料的特性。對于一個半導體器件而言，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)放入溶解的同材質液體中，再以旋轉的方式緩緩向上拉起。在晶種被拉起時，溶質將會沿著固體和液體的接口固化，而旋轉則可讓溶質的溫度均勻。