● 半導體業發展史 |全球和中國半導體產業發展歷史和大事記
中國半導體產業發展歷史大事記
1947年，美國貝爾實驗室發明了半導體點接觸式晶體管，從而開創了人類的硅文明時代。
1956年，我國提出“向科學進軍”，根據國外發展電子器件的進程，提出了中國也要研究半導體科學，把半導體技術列為國家四大緊急措施之一。中國科學院應用物理所首先舉辦了半導體器件短期培訓班。請回國的半導體專家黃昆、吳錫九、黃敞、林蘭英、王守武、成眾志等講授半導體理論、晶體管制造技術和半導體線路。在五所大學――北京大學、復旦大學、吉林大學、廈門大學和南京大學聯合在北京大學開辦了半導體物理專業，共同培養第一批半導體人才。培養出了第一批著名的教授：北京大學的黃昆、復旦大學的謝希德、吉林大學的高鼎三。1957年畢業的第一批研究生中有中國科學院院士王陽元（北京大學微電子所所長）、工程院院士許居衍（華晶集團中央研究院院長）和電子工業部總工程師俞忠鈺（北方華虹設計公司董事長）。
1957年，北京電子管廠通過還原氧化鍺，拉出了鍺單晶。中國科學院應用物理研究所和二機部十局第十一所開發鍺晶體管。當年，中國相繼研制出鍺點接觸二極管和三極管（即晶體管）。
1958年，美國德州儀器公司和仙童公司各自研制發明了半導體集成電路（IC）之后，發展極為迅猛，從SSI（小規模集成電路）起步，經過MSI（中規模集成電路），發展到LSI（大規模集成電路），然后發展到現在的VLSI（超大規模集成電路）及最近的ULSI（特大規模集成電路），甚至發展到將來的GSI（甚大規模集成電路），屆時單片集成電路集成度將超過10億個元件。
1959年，天津拉制出硅（Si）單晶。
1960年，中科院在北京建立半導體研究所，同年在河北建立工業性專業化研究所――第十三所（河北半導體研究所）。
1962年，天津拉制出砷化鎵單晶（GaAs），為研究制備其他化合物半導體打下了基礎。
1962年，我國研究制成硅外延工藝，并開始研究采用照相制版，光刻工藝。
1963年，河北省半導體研究所制成硅平面型晶體管。
1964年，河北省半導體研究所研制出硅外延平面型晶體管。
1965年12月，河北半導體研究所召開鑒定會，鑒定了第一批半導體管，并在國內首先鑒定了DTL型（二極管――晶體管邏輯）數字邏輯電路。1966年底，在工廠范圍內上海元件五廠鑒定了TTL電路產品。這些小規模雙極型數字集成電路主要以與非門為主，還有與非驅動器、與門、或非門、或門、以及與或非電路等。標志著中國已經制成了自己的小規模集成電路。
1968年，組建國營東光電工廠（878廠）、上海無線電十九廠，至1970年建成投產，形成中國IC產業中的“兩霸”。
1968年，上海無線電十四廠首家制成PMOS（P型金屬－氧化物半導體）電路（MOSIC）。拉開了我國發展MOS電路的序幕，并在七十年代初，永川半導體研究所（現電子第24所）、上無十四廠和北京878廠相繼研制成功NMOS電路。之后，又研制成CMOS電路。
七十年代初，IC價高利厚，需求巨大，引起了全國建設IC生產企業的熱潮，共有四十多家集成電路工廠建成，四機部所屬廠有749廠（永紅器材廠）、871（天光集成電路廠）、878（東光電工廠）、4433廠（風光電工廠）和4435廠（韶光電工廠）等。各省市所建廠主要有：上海元件五廠、上無七廠、上無十四廠、上無十九廠、蘇州半導體廠、常州半導體廠、北京半導體器件二廠、三廠、五廠、六廠、天津半導體（一）廠、航天部西安691廠等等。
1972年，中國第一塊PMOS型LSI電路在四川永川半導體研究所研制成功。
1973年，我國7個單位分別從國外引進單臺設備，期望建成七條3英寸工藝線，最后只有北京878廠，航天部陜西驪山771所和貴州都勻4433廠。
1976年11月，中國科學院計算所研制成功1000萬次大型電子計算機，所使用的電路為中國科學院109廠（現中科院微電子中心）研制的ECL型（發射極耦合邏輯）電路。
1982年，江蘇無錫的江南無線電器材廠（742廠）IC生產線建成驗收投產，這是一條從日本東芝公司全面引進彩色和黑白電視機集成電路生產線，不僅擁有部封裝，而且有3英寸全新工藝設備的芯片制造線，不但引進了設備和凈化廠房及動力設備等“硬件”，而且還引進了制造工藝技術“軟件”。這是中國第一次從國外引進集成電路技術。第一期742廠共投資2.7億元（6600萬美元），建設目標是月投10000片3英寸硅片的生產能力，年產2648萬塊IC成品，產品為雙極型消費類線性電路，包括電視機電路和音響電路。到1984年達產，產量達到3000萬塊，成為中國技術先進、規模最大，具有工業化大生產的專業化工廠。
1982年10月，國務院為了加強全國計算機和大規模集成電路的領導，成立了以萬里副總理為組長的“電子計算機和大規模集成電路領導小組”，制定了中國IC發展規劃，提出“六五”期間要對半導體工業進行技術改造。
1983年，針對當時多頭引進，重復布點的情況，國務院大規模集成電路領導小組提出“治散治亂”，集成電路要“建立南北兩個基地和一個點”的發展戰略，南方基地主要指上海、江蘇和浙江，北方基地主要指北京、天津和沈陽，一個點指西安，主要為航天配套。
1986年，電子部廈門集成電路發展戰略研討會，提出“七五”期間我國集成電路技術“531”發展戰略，即普及推廣5微米技術，開發3微米技術，進行1微米技術科技攻關。
1988年，871廠紹興分廠，改名為華越微電子有限公司。
1988年9月，上無十四廠在技術引進項目，建了新廠房的基礎上，成立了中外合資公司――上海貝嶺微電子制造有限公司。
1988年，在上海元件五廠、上無七廠和上無十九廠聯合搞技術引進項目的基礎上，組建成中外合資公司――上海飛利浦半導體公司（現在的上海先進）。
1989年2月，機電部在無錫召開“八五”集成電路發展戰略研討會，提出了“加快基地建設，形成規模生產，注重發展專用電路，加強科研和支持條件，振興集成電路產業”的發展戰略。
1989年8月8日，742廠和永川半導體研究所無錫分所合并成立了中國華晶電子集團公司。
1990年10月，國家計委和機電部在北京聯合召開了有關領導和專家參加的座談會，并向黨中央進行了匯報，決定實施九O八工程。
1991年，首都鋼鐵公司和日本NEC公司成立中外合資公司――首鋼NEC電子有限公司。
1995年，電子部提出“九五”集成電路發展戰略：以市場為導向，以CAD為突破口，產學研用相結合，以我為主，開展國際合作，強化投資，加強重點工程和技術創新能力的建設，促進集成電路產業進入良性循環。
1995年10月，電子部和國家外專局在北京聯合召開國內外專家座談會，獻計獻策，加速我國集成電路產業發展。11月，電子部向國務院做了專題匯報，確定實施九0九工程。
1997年7月17日，由上海華虹集團與日本NEC公司合資組建的上海華虹NEC電子有限公司組建，總投資為12億美元，注冊資金7億美元，華虹NEC主要承擔“九0九”工程超大規模集成電路芯片生產線項目建設。
1998年1月，華晶與上華合作生產MOS圓片合約簽定，有效期四年，華晶芯片生產線開始承接上華公司來料加工業務。
1998年1月18日，“九0八” 主體工程華晶項目通過對外合同驗收，這條從朗訊科技公司引進的0.9微米的生產線已經具備了月投6000片6英寸圓片的生產能力。
1998年1月，中國華大集成電路設計中心向國內外用戶推出了熊貓2000系統，這是我國自主開發的一套EDA系統，可以滿足亞微米和深亞微米工藝需要，可處理規模達百萬門級，支持高層次設計。
1998年2月，韶光與群立在長沙簽訂LSI合資項目，投資額達2.4億元，合資建設大規模集成電路（LSI）微封裝，將形成封裝、測試集成電路5200萬塊的生產能力。
1998年2月28日，我國第一條8英寸硅單晶拋光片生產線建成投產，這個項目是在北京有色金屬研究總院半導體材料國家工程研究中心進行的。
1998年3月16日，北京華虹集成電路設計有限責任公司與日本NEC株式會社在北京長城-飯店舉行北京華虹NEC集成電路設計公司合資合同簽字儀式，新成立的合資公司其設計能力為每年約200個集成電路品種，并為華虹NEC生產線每年提供8英寸硅片兩萬片的加工訂單。
1998年4月，集成電路“九0八”工程九個產品設計開發中心項目驗收授牌，這九個設計中心為信息產業部電子第十五研究所、信息產業部電子第五下四研究所、上海集成電路設計公司、深圳先科設計中心、杭州東方設計中心、廣東專用電路設計中心、兵器第二一四研究所、北京機械工業自動化研究所和航天工業771研究所。這些設計中心是與華晶六英寸生產線項目配套建設的。
1998年6月，上海華虹NEC九0九二期工程啟動。
1998年6月12日，深港超大規模集成電路項目一期工程――后工序生產線及設計中心在深圳賽意法微電子有限公司正式投產，其集成電路封裝測試的年生產能力由原設計的3.18億塊提高到目前的7.3億塊，并將擴展的10億塊的水平。
1998年10月，華越集成電路引進的日本富士通設備和技術的生產線開始驗收試制投 片，-該生產線以雙極工藝為主、兼顧Bi-CMOS工藝、2微米技術水平、年投5英寸硅片15萬片、年產各類集成電路芯片1億只能力的前道工序生產線及動力配套系統。
1998年3月，由西安交通大學開元集團微電子科技有限公司自行設計開發的我國第一個-CMOS微型彩色攝像芯片開發成功，我國視覺芯片設計開發工作取得的一項可喜的成績。
1999年2月23日，上海華虹NEC電子有限公司建成試投片，工藝技術檔次從計劃中的0.5微米提升到了0.35微米，主導產品64M同步動態存儲器（S－DRAM）。這條生產線的建-成投產標志著我國從此有了自己的深亞微米超大規模集成電路芯片生產線。
中國半導體產業發展歷史
◎分立器件發展階段（１９５６--１９６５）
１９５６年中國提出“向科學進軍”，國家制訂了發展各門尖端科學的“十二年科學技術發展遠景規劃”，明確了目標。根據國外發展電子器件的進程，提出了中國也要研究發展半導體科學，把半導體技術列為國家四大緊急措施之一。從半導體材料開始，自力更生研究半導體器件。為了落實發展半導體規劃，中國科學院應用物理所首先舉行了半導體器件短期訓練班。請回國的半導體專家內昆、吳錫九、黃敞、林蘭英、王守武、成眾志等講授半導體理論、晶體管制技術和半導體線路。參加短訓班的約１００多人。
當時國家決定由五所大學-北京大學、復旦大學、吉林大學、廈門大學和南京大學聯合在北京大學半導體物理專來，共同培養第一批半導體人才。五校中最出名的教授有北京大學的黃昆、復旦大學的謝希德和吉林大學的高鼎三。１９５７年就有一批畢業生，其中有現在成為中國科學院院士的王陽元（北京大學）、工程院院士的許居衍（華晶集團公司）和電子工業部總工程師俞忠鈺等人。之后，清華大學等一批工科大學也先后設置了半導體專業。
中國半導體材料從鍺（Ｇｅ）開始。通過提煉煤灰制備了鍺材料。１９５７年北京電子管廠通過還原氧化鍺，拉出了鍺單晶。中國科學院應用物理研究所和二機部十局第十一研究所開發鍺晶體管。前者由王守武任半導體實驗室主任，后者由武爾楨負責。１９５７可國依靠自己的技術開發，相繼研制出鍺點接觸二極管和三極管（即晶體管）。 為了加強半導體的研究，中國科學院于１９６０年在北京建立了半導體研究所，同年在河北省石家莊建立了工業性專業研究所-第十三研究所，即現在的河北半導體研究所。到六十年代初，中國半導體器件開始在工廠生產。此時，國內搞半導體器件的已有十幾個廠點。當時北方以北京電子管廠為代表，生產了ＩＩ－６低頻合金管和ＩＩ４０１高頻合金擴散管；南方以上海元件五廠為代表。
在鍺之后，很快也研究出其他半導體材料。１９５９年天津拉制了硅（Ｓｉ）單晶。 １９６２年又接制了砷化鎵（ＧａＡｓ）單晶，后來也研究開發了其他種化合物半導體。
硅器件開始搞的是合金管。１９６２年研究成外延工藝，并開始研究采用照相制版、光刻工藝，河北半導體研究所在１９６３年搞出了硅平面型晶體管，１９６４年搞出了硅外延平面型晶體管。在平面管之前不久，也搞過錯和硅的臺面擴散管，但一旦平面管研制出來后，絕大部分器件采用平面結構，因為它更適合于批量生產。
當時接制的單晶棒的直徑很小，也不規則。一般將硅片切成方片的形狀，如７＊７、 １０＊１０、１５＊１５ｍｍ２。后來單晶直徑拉大些后，就開始采用不規則的圓片，但直徑一般在３５－４０ｍｍ之間。
在半導體器件批量生產之后，六十年代主要用來生產晶體管收音機，電子管收音機在體積上大為縮小，重量大為減輕。一般老百姓把晶體管收音機俗稱為“半導體”。它在六十年代成為普通居民所要購買的“四大件”之一。（其他三大件為縫紉機、自行車和手表）另一方面，新品開發主要研究方向是硅高頻大功率管，目的是要把部隊所用的采用電子管的“八一”電臺換裝為采用晶體管的“小八一”電臺，它曾是河北半導體所和北京電子管廠當年的主攻任務。
除了收訊放大管之外，之后也開發了開關管。中國科學院在半導體所之外建立了一所實驗工廠，取名１０９廠。（后改建為微電子中心）它所生產的開關管，供中國科學院計算研究所研制成第二代計算機。隨后在北京有線電廠等工廠批量生產了ＤＪＳ－１２１型鍺晶體管計算機，速度達到1萬次以上。后來還研制出速度更快的１０８機，以及速度達２８萬次、容量更大的ＤＪＳ－３２０型中型計算機，該機采用硅開關管。
總之，向科學進軍的號如下，中國的知識分子、技術人員在外界封鎖的環境下，在海外回國的一批半導體學者帶領下，憑藉知識和實驗室發展到實驗性工廠和生產性工廠，開始建立起自己的半導體行業。這期間蘇聯曾派過半導體專家來指導，但很快因中蘇關系惡化而撤走了。這一發展分立器件的階段歷時十年，與國外差距為十年。
◎ＩＣ初始發展階段（１９６５－１９８０年）
在有了硅平面工藝之后，中國半導體界也跟隨世界半導體開始研究半導體集成電路，當時稱為固體電路。國際上是在１９５８年由美國的得克薩斯儀器公司（ＴＩ）和仙蘭公司各自分別發明了半導體集成電路。當初研制的是采用ＲＴＬ（電阻一晶體管邏輯）型式的最基本的門電路，將單個的分立器件：電阻和晶體管，在同一個硅片上集合而成一個電路，故稱之為“集成電路”（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｒｒｉｔ，簡稱ＩＣ）。中國第一塊半導體集成電路究竟是由哪一個單位首先研制成功的？這一問題有過爭議。在相差不遠的時間里，有中國科學院半導體研究所，河北半導體研究所，它在１９６５年１２月份召開的產品鑒定會上鑒定了一批半導體管，并在國內首先鑒定了ＤＴＬ型（二極管-晶體管邏輯）數字邏輯電路。這是十室提交鑒定的，當時采用的還不是國外普遍使用的P-N結隔離，而是僅在國外文獻中有所報導的Ｓｉｏ２介質隔離，通過反外延方法制備基片。 在研究單位之后，工廠在生產平面管的基礎上也開始研制集成電路。北方為北京電子管廠，也采用介質隔離研制成ＤＴＬ數字電路，南方為上海元件五廠，在華東計算機所的合作下，研制出采用Ｐ－Ｎ結隔離的ＴＴＬ型（晶體管-晶體管邏輯）數字電路，并在１９６６年底，在工廠范圍內首家召開了產品鑒定會鑒定了TTL電路。
ＤＴＬ和ＴＴＬ都是雙極型數字集成電路，主要是邏輯計算電路，以基本的與非門為基礎，當時都是小規模集成電路，還有與非驅動器、與門、或非門、或門、以及與或非電路等。主要用途是用于電子計算機。中國第一臺第三代計算機是由位于北京的華北計算技術研究所研制成功的，采用ＤＴＬ型數字電路，與非門是由北京電子管廠生產，與非驅動器是由河北半導體研究所生產，展出年代是１９６８年。 為了加速發展半導體集成電路，四機部（后來改名為電子工業部）決定籌建第一個專門從事半導體集成電路的專業化工廠，由北京電子管廠抽一部分技術力量，在１９６８年建立了國營東光電工廠（代號：８７８廠），當時正處于動亂的十年“文革”初期，國家領導號召建設大三線，四機部新建工廠，采用“８”字頭的都是在內地大三線，唯獨８７８廠，為了加快建成專業化集成電路生產廠，破例地建在首都北京。與此同時，上海儀表局也將上海元件五廠生產ＴＴＬ數字電路的五車間搬遷到近郊，建設了上海無線電十九廠（簡稱上無十九廠）。到１９７０年兩廠均已建成投產。從此，七十年代形成了中國ＩＣ行業的“兩霸”，南霸上無十九廠，北霸８７８廠。在國外實行對華封鎖的年代里，集成電路屬于高新技術產品，是禁止向中國出口的。因此，在封閉的自力更生、計劃經濟年代里，這兩廠的ＩＣ一度成為每年召開兩次電子元器件訂貨會上最走俏的產品。當時一塊Ｊ－Ｋ觸發器要想馬上拿到手，得要部長的親筆批條。在中國實行改革開放政策之前，ＩＣ在中國完全是賣方市場。七十年代上半期，一個工廠的ＩＣ年產量，只有幾十萬塊，到七十年代末期，上無十九廠年產量才實破５００萬塊，位居全國第一。 文化大革命開始后，陳伯達向毛澤東主席提出了“電子中心論”。一時間采用群眾運動的方式“全民”大搞半導體．為了打破尖端迷信，報上宣傳說城市里了道老太太在弄堂里拉一臺擴散爐，也能做出半導體．批判８７８廠建廠時鋪了水磨石地板為“大，洋，全”。這股風使工廠里不重視產品質量，這曾導致８７８廠為北京大學電子儀器廠生產ＴＴＬ和 Ｓ－ＴＴＬ（肖特基二極管鉗位的ＴＴＬ）電路研制百萬次大型電子計算機“推倒重來”。最后質量改進后的電路才使北大在１９７５年研制成中國第一臺真正達到１００萬次運算速度的大型電子計算機－１５０機。（在此之前，由上無十九廠生產的ＴＴＬ電路，供華東計算所研制出達到８０多萬次速度的大型計算機，號稱“百萬次”。） 隨后，中國科學院１０９廠研制了ＥＣＬ型(發射極藕合邏輯)電路，提供給中國科學院計算所，在１９７６年１１月研制成功１０００萬次大型電子計算機。
總之，在中國ＩＣ初始發展階段的十五年間，在開發集成電路方面，盡管國外實行對華封鎖，中國還是能夠依靠自己的技術力量，相繼研制并生產了ＤＴＬ、ＴＴＬ、 ＥＣＬ各種類型的雙極型數字邏輯電路，支持了國內計算機行業，研制成百萬次、千萬次級的大型電子計算機。但這都是小規模集成電路。
在發展雙極型電路（Ｂｉｐｏｌａｒ ＩＣ）之后，不久也開始研究ＭＯＳ（金屬--氧化物一一半導體）電路（ＭＯＳ ＩＣ）。 １９６８年研究出ＰＭＯＳ電路，這是上海無線電十四廠首家搞成的。到七十年代初期，永川半導體研究所，即２４所，（它由石家莊１３所十一室搬到四川水川擴大而建的）上無十四廠和北京８７８廠相繼研制成ＮＭＯＳ電路。之后，又研制成ＣＭＯＳ電路。 在七十年代初期，由于受國外ＩＣ迅速發展和國內“電子中心論”的影響，加上當時ＩＣ的價格偏高（一塊與非門電路不變價曾哀達５００元，利潤較大ｆ銷售利潤率有的廠高達４０％以上），而貨源又很緊張，因而造成各地ＩＣ廠點大量涌現，曾經形成過一股“ＩＣ熱”。不少省市自治區，以及其他一些工業部門都興建了自己的ＩＣ工廠，造成--哄而起的局面。 在這期間，全國建設了四十多家集成電路工廠。四機部直屬廠有７４９廠（永紅器材廠）、 ８７１廠（天光集成電路廠）、 ８７８廠（東光電工廠）、 ４４３３廠（風光電工廠）和４４３５廠（韶光電工廠）等。各省市所建廠中有名的有：上海元件五廠、上無七廠、上無十四廠、上無十九廠、蘇州半導體廠、常州半導體廠、北京市半導體器件二廠、三廠、五廠、六廠、天津半導體（一）廠、航天部西安６９１廠等等。 集成電路一經出現，隨著設備和工藝的不斷發展，集成度迅速提高。從小規模集成 （ＳＳＩ），經過中規模集成（ＭＳＬ），很快發展到大規模集成（ＬＳＩ），這在美國用８年時間。而中國在初始發展階段中出僅用７年時間走完這段路，與國外差距還不是很大。
１９７２年中國第一塊ＰＭＯＳ型ＬＳＴ電路在四川永川半導體研究所研制成功，為了加速發展ＬＳＩ，中國接連召開了三次全國性會議，第一次１９７４年在北京召開，第二次 １９７５年在上海召開；第三次１９７７年在大三線貴州省召開。 為了提高工藝設備的技術水平，并了解國外ＩＣ發展的狀況，在１９７３年中日邦交恢復一周年之際，中國組織了由１４人參加的電子工業考察團赴日本考察ＩＣ產業，參觀了日本當時八大ＩＣ公司：日立、ＮＥＣ、東芝、三菱、富士通、三洋、沖電氣和夏普，以及不少設備制造廠。原先想與ＮＥＣ談成全線引進，因政治和資金原因沒有成勻丟失了一次機迂。后來改為由七個單位從國外購買單位臺設備，期望建成七條工藝線。最后成線的只有北京８７８廠，航天部陜西驪山７７１所和貴州都勻４４３３廠。 這一階段１５年，從研制小規模到大規模電路，在技術上中國都依靠自己的力量，只是從國外進口了一些水平較低的工藝設備，與國外差距逐漸加大。在這期間美國和日本已先后進入ＩＣ規模生產的階段。
自從有人類以來，已經過了上百萬年的歲月。社會的進步可以用當時人類使用的器物來代表，從遠古的石器時代、到銅器，再進步到鐵器時代。現今，以矽為原料的電子元件產值，則超過了以鋼為原料的產值，人類的歷史因而正式進入了一個新的時代，也就是矽的時代。矽所代表的正是半導體元件，包括記憶元件、微處理機、邏輯元件、光電元件與偵測器等等在內，舉凡電視、電話、電腦、電冰箱、汽車，這些半導體元件無時無刻都在為我們服務。
矽是地殼中最常見的元素，許多石頭的主要成分都是二氧化矽，然而，經過數百道製程做出的積體電路，其價值可達上萬美金；把石頭變成矽晶片的過程是一項點石成金的成就，也是近代科學的奇蹟！
在日本，有人把半導體比喻為工業社會的稻米，是近代社會一日不可或缺的。在國防上，惟有紮實的電子工業基礎，才有強大的國防能力，1991年的波斯灣戰爭中，美國已經把新一代電子武器發揮得淋漓盡致。從1970年代以來，美國與日本間發生多次貿易摩擦，但最後在許多項目美國都妥協了，但是為了半導體，雙方均不肯輕易讓步，最後兩國政府慎重其事地簽訂了協議，足證對此事的重視程度，這是因為半導體工業發展的成敗，關係著國家的命脈，不可不慎。在臺灣，半導體工業是新竹科學園區的主要支柱，半導體公司也是最賺錢的企業，臺灣如果要成為明日的科技矽島，半導體工業是我們必經的途徑。
在二十世紀的近代科學，特別是量子力學發展知道金屬材料擁有良好的導電與導熱特性，而陶瓷材料則否，性質出來之前，人們對於四周物體的認識仍然屬於較為巨觀的瞭解，那時已經介於這兩者之間的，就是半導體材料。
英國科學家法拉第(Michael Faraday， 1791~1867)，在電磁學方面擁有許多貢獻，但較不為人所知的，則是他在1833年發現的其中一種半導體材料：硫化銀，因為它的電阻隨著溫度上升而降低，當時只覺得這件事有些奇特，並沒有激起太大的火花；然而，今天我們已經知道，隨著溫度的提升，晶格震動越厲害，使得電阻增加，但對半導體而言，溫度上升使自由載子的濃度增加，反而有助於導電，這也是半導體一個非常重要的物理性質。
1874年，德國的布勞恩(Ferdinand Braun，1850~1918)，注意到硫化物的電導率與所加電壓的方向有關，這就是半導體的整流作用。但直到1906年，美國電機發明家匹卡(G. W. Pickard，1877~1956)，才發明了第一個固態電子元件：無線電波偵測器(cat’s whisker)，它使用金屬與矽或硫化鉛相接觸所產生的整流功能，來偵測無線電波。在整流理論方面，德國的蕭特基(Walter Schottky，1886~1976)在1939年，於「德國物理學報」發表了一篇有關整流理論的重要論文，做了許多推論，他認為金屬與半導體間有能障(potential barrier)的存在，其主要貢獻就在於精確計算出這個能障的形狀與寬度。至於現在為大家所接受的整流理論，則是1942年，由索末菲(Arnold Sommerfeld， 1868~1951)的學生貝特(Hans Bethe，1906~ )所發展出來，他提出的就是熱電子發射理論(thermionic emission)，這些具有較高能量的電子，可越過能障到達另一邊，其理論也與實驗結果較為符合。
在半導體領域中，與整流理論同等重要的，就是能帶理論。布洛赫(Felix Bloch，1905~1983)在這方面做出了重要的貢獻，其定理是將電子波函數加上了週期性的項，首開能帶理論的先河。另一方面，德國人佩爾斯(Rudolf Peierls， 1907~ ) 於1929年，則指出一個幾乎完全填滿的能帶，其電特性可以用一些帶正電的電荷來解釋，這就是電洞概念的濫觴；他後來提出的微擾理論，解釋了能隙(Energy gap)存在。
早在1930與1940年代，使用半導體製作固態放大器的想法就持續不絕；第一個有實驗結果的放大器是1938年，由波歐(Robert Pohl， 1884~1976)與赫希(Rudolf Hilsch)所做的，使用的是溴化鉀晶體與鎢絲做成的閘極，儘管其操作頻率只有一赫茲，並無實際用途，卻證明了類似真空管的固態三端子元件的實用性。
二次大戰後，美國的貝爾實驗室(Bell Lab)，決定要進行一個半導體方面的計畫，目標自然是想做出固態放大器，它們在1945年7月，成立了固態物理的研究部門，經理正是蕭克萊(William Shockley， 1910~1989)與摩根(Stanley Morgan)。由於使用場效應(field effect)來改變電導的許多實驗都失敗了，巴丁(John Bardeen，1908~1991)推定是因為半導體具有表面態(surface state)的關係，為了避開表面態的問題，1947年11月17日，巴丁與布萊登(Walter Brattain 1902~1987)在矽表面滴上水滴，用塗了蠟的鎢絲與矽接觸，再加上一伏特的電壓，發現流經接點的電流增加了！但若想得到足夠的功率放大，相鄰兩接觸點的距離要接近到千分之二英吋以下。12月16日，布萊登用一塊三角形塑膠，在塑膠角上貼上金箔，然後用刀片切開一條細縫，形成了兩個距離很近的電極，其中，加正電壓的稱為射極 (emitter)，負電壓的稱為集極 (collector)，塑膠下方接觸的鍺晶體就是基極 (base)，構成第一個點接觸電晶體 (point contact transistor)，1947年12月23日，他們更進一步使用點接觸電晶體製作出一個語音放大器，該日因而成為電晶體正式發明的重大日子。
另一方面，就在點接觸電晶體發明整整一個月後，蕭克萊想到使用p-n接面來製作接面電晶體 (junction transistor) 的方法，在蕭克萊的構想中，使用半導體兩邊的n型層來取代點接觸電晶體的金屬針，藉由調節中間p型層的電壓，就能調控電子或電洞的流動，這是一種進步很多的電晶體，也稱為雙極型電晶體 (bipolar transistor)，但以當時的技術，還無法實際製作出來。
電晶體的確是由於科學發明而創造出來的一個新元件，但是工業界在1950年代為了生產電晶體，卻碰到許多困難。1951年，西方電器公司（Western Electric）開始生產商用的鍺接點電晶體，1952年4月，西方電器、雷神(Raytheon)、美國無線電(RCA) 與奇異(GE)等公司，則生產出商用的雙極型電晶體。但直到1954年5月，第一顆以矽做成的電晶體才由美國德州儀器公司(Texas Instruments)開發成功；約在同時，利用氣體擴散來把雜質摻入半導體的技術也由貝爾實驗室與奇異公司研發出來；在1957年底，各界已製造出六百種以上不同形式的電晶體，使用於包括無線電、收音機、電子計算機甚至助聽器等等電子產品。
早期製造出來的電晶體均屬於高臺式的結構。1958年，快捷半導體公司 (Fairchild Semiconductor)發展出平面工藝技術(planar technology)，藉著氧化、黃光微影、蝕刻、金屬蒸鍍等技巧，可以很容易地在矽晶片的同一面製作半導體元件。1960年，磊晶(epitaxy)技術也由貝爾實驗室發展出來了。至此，半導體工業獲得了可以批次(batch)生產的能力，終於站穩腳步，開始快速成長。
積體電路就是把許多分立元件製作在同一個半導體晶片上所形成的電路，早在1952年，英國的杜默 (Geoffrey W. A. Dummer) 就提出積體電路的構想。1958年9月12日，德州儀器公司(Texas Instruments)的基爾比 (Jack Kilby， 1923~ )，細心地切了一塊鍺作為電阻，再用一塊pn接面做為電容，製造出一個震盪器的電路，並在1964年獲得專利，首度證明了可以在同一塊半導體晶片上能包含不同的元件。1964年，快捷半導體(Fairchild Semiconductor)的諾宜斯(Robert Noyce，1927~1990)，則使用平面工藝方法，即藉著蒸鍍金屬、微影、蝕刻等方式，解決了積體電路中，不同元件間導線連結的問題。
積體電路的第一個商品是助聽器，發表於1963年12月，當時用的仍是雙極型電晶體；1970年，通用微電子(General Microelectronics)與通用儀器公司 (General Instruments)，解決了矽與二氧化矽界面間大量表面態的問題，開發出金氧半電晶體 (metal-oxide-semiconductor， MOS)；因為金氧半電晶體比起雙極型電晶體，功率較低、集積度高，製程也比較簡單，因而成為後來大型積體電路的基本元件。
60年代發展出來的平面工藝，可以把越來越多的金氧半元件放在一塊矽晶片上，從1960年的不到十個元件，倍數成長到1980年的十萬個，以及1990年約一千萬個，這個每年加倍的現象稱為莫爾定律 (Moore’s law)，是莫爾(Gordon Moore)在1964年的一次演講中提出的，後來竟成了事實。
在1970年代，決定半導體工業發展方向的，有兩個最重要的因素，那就是半導體記憶體 (semiconductor memory) 與微處理機 (micro processor)。在微處理機方面，1968年，諾宜斯和莫爾成立了英代爾 (Intel) 公司，不久，葛洛夫 (Andrew Grove) 也加入了，1969年，一個日本計算機公司比吉康 (Busicom) 和英代爾接觸，希望英代爾生產一系列計算機晶片，但當時任職於英代爾的霍夫 (Macian E. Hoff) 卻設計出一個單一可程式化晶片，1971年11月15日，世界上第一個微處理器4004誕生了，它包括一個四位元的平行加法器、十六個四位元的暫存器、一個儲存器 (accumulator) 與一個下推堆疊 (push-down stack)，共計約二千三百個電晶體；4004與其他唯讀記憶體、移位暫存器與隨機存取記憶體，結合成MCS-4微電腦系統；從此之後，各種集積度更高、功能更強的微處理器開始快速發展，對電子業產生巨大影響。三十年後的今天，英代爾的Pentium III已經包含了一千萬個以上的電晶體。
