Hovedmaterialet i brikken er silisium. Silisium er et halvledermateriale med utmerkede elektriske og mekaniske egenskaper, noe som gjør det til et ideelt materiale for å lage chips. Enkrystalls silisium med høy renhet kan dopes med forskjellige elementer for å danne silisium av silisium og n-type silisium. Disse to typene halvledere er kombinert for å danne et PN-kryss, som er mye brukt i forskjellige elektroniske enheter, inkludert dioder, trioder, tyristorer, felteffekttransistorer og forskjellige integrerte kretsløp. I tillegg, i tillegg til silisium, brukes også andre halvledermaterialer i brikkeproduksjon, for eksempel Gallium Arsenide og Germanium. Gallium arsenid har en høy elektronmobilitet og brukes ofte i høyhastighets elektroniske enheter; mens Germanium hovedsakelig brukes i spesifikke radiofrekvens- og mikrobølgeenheter. De siste årene har forskere også undersøkt nye halvledermaterialer, for eksempel grafen, som viser kontrollerbare halvlederegenskaper etter epitaksial vekst på silisiumkarbidskiver, med en elektronmobilitet på opptil 10 ganger silisium, og betydelig forbedret databehandlingshastighet og energieffektivitet.


