高純度ケイ素（こうじゅんどケイそ、）とは、不純物濃度を極めて低く抑えたケイ素（シリコン）である。半導体デバイス用のシリコンウェハーや、太陽電池用のシリコンの原料として用いられる。
概要 半導体グレードのシリコンは、純度99.999999999%（「イレブンナイン」、11N）という非常に高い純度の金属シリコンを原料とする。これを還元・精留して多結晶シリコンとし、それを溶かして単結晶のインゴットを作り、スライス・研磨してシリコンウェハーに仕上げる。単結晶は結晶軸の方向が一定で、多結晶よりも電子移動度が高められ、トランジスタ特性のばらつきが生じにくいため、ウェハーの材料に用いられる。
太陽電池向けのシリコン（太陽光発電グレード、PVシリコン）についても、変換効率を下げる金属不純物の濃度を厳密に管理する必要がある。
製造方法
シーメンス法 高純度ケイ素の代表的な製造方法である。シリカを多大なエネルギーを要する複雑な工程を経て高純度のシリコンとするため、収率が低くコストが高いとされる。金属シリコンからトリクロロシランを経由し、これを精製・還元して多結晶シリコンを得る。中間物質であるトリクロロシラン中の金属不純物の管理が、製品の純度に直結する。
冶金法 ノルウェーのElkem社が開発した「Elkem法」は、電気炉加熱による冶金法で太陽光発電用シリコンを製造する方法である。ただし、安価で十分な電力が得られる地域でないと採用しにくいとされる。
研究段階の方法 低純度のシリコンをナトリウムの融液に溶かし、溶媒のナトリウムを蒸発させて、高純度のシリコンを再結晶化させる方法が、東北大学の研究で試みられた。
単結晶の育成 ウェハー用の単結晶は、高純度の多結晶シリコンを石英ルツボに入れて融解し、種結晶を融液に着けて引き上げる方法（チョクラルスキー法）で作られる。抵抗率を調整するため、ボロンやリンなどのドーパントを適量添加する。
用途
半導体デバイス - シリコンウェーハの原料。 太陽電池 - 太陽光発電用シリコンウエハーの原料。
脚注
関連項目
ケイ素 シリコンウェハー 多結晶シリコン シーメンス法 チョクラルスキー法 太陽電池