硅晶体结构稳定像积木一样排列紧密，能带隙适中刚好卡在导体和绝缘体中间，还能通过掺杂改变导电性。比如加磷就变成N型，加硼变成P型，就像往水里加糖或盐一样简单。而且硅提纯容易，成本低，加工工艺成熟了三十年，现在还能用光刻机做纳米级芯片。

因为硅的原子间距是0.541埃，这个尺寸刚好让电子能自由移动又不会乱跑。它的能带隙1.1伏，比锗的0.67伏更耐高温，比如在70度高温下还能正常工作，而锗早就开始漏电了。根据《半导体器件物理》数据，硅掺杂浓度能到1e15到1e18每立方厘米，比如制造CPU时会在硅里掺入1e16磷原子，这样电流就能定向流动。成本方面，2019年台积电数据显示，12英寸硅晶圆成本0.5美元，而同样尺寸的碳化硅要7美元。所以硅就像最合适的锅，既能烧开水又能炖肉，工艺越做越精细，现在7纳米芯片还能用硅工艺，说明它真的被摸透了。