쿼츠(quartz)는 지표에서 가장 흔한 원소인 실리콘과 산소가 결합한 SiO2의 결정이다.  우리가 보통 쿼츠 크리스탈 (crystal)이라고 하면 고급 위스키 잔이나 와인 잔을 떠올리게 되지만 이 물질은 용도가 매우 다양하다. 결정 형태가 아닌 SiO2에 몇가지 불순물이 첨가된 것을 보통 유리라고 부르는데 구성 원자들이 가지런하게 배열된 결정 형태가 되면 훨씬 뛰어난 물성을 보인다. 쿼츠는 에너지 밴드갭이 상당히 크기 때문에 200 nm 근처의 심자외선의 빛도 잘 투과해서 광학적인 용도가 매우 우수한 물질이기도 하다.

수정 혹은 석영이라고도 불리는 이 물질의 또 다른 특징 중 하나가 전기장을 가하면 결정이 기계적으로 변형되는 피에조(piezo) 효과이다. 이 때문에 얇은 쿼츠 판에 전극을 부착해서 교류 전압을 걸어주면 쿼츠의 두께와 잘라진 결정 방향에 따라서 고유한 기계적 진동을 만들어 낼 수 있다. 이 기계적 진동의 진동수가 외부에서 걸어주는 교류 전압의 진동수와 일치하면 공명을 일으키게 된다. 이를 이용한 것이 쿼츠 오실레이터 혹은 수정 진동자(발진자)라 부르는 것이다. 수정 진동자는 공명 현상이 얼마나 예민한 가를 나타내는 척도인 Q가 매우 높고 외부 환경 요인 변화에 대해서 공명 주파수가 상당히 안정되어 있어서 기준 주파수 생성을 위해서 널리 사용되고 있다. 컴퓨터를 비롯한 거의 대부분의 디지털 회로는 클럭(clock)이라는 기준 주파수의 교류 전압을 발생시킬 필요가 있는데 이를 위해서 적합한 것이 바로 수정 진동자인 것이다.

수정 진동자가 최초로 발명된 것은 1919년이지만...