1904年，弗萊發明了世界上第一個真空電子管。電子管的問世推動了無線電電子學的蓬勃發展，但是電子管十分笨重，能耗大、壽命短，其制造工藝也十分復雜，而且，真的也不好用。


1918年,J. Czochralski發表了關于從熔體中生長單晶金屬絲的報告,后來的直拉法就是以他的名字命名。
1946年美國的貝爾實驗室決定開展半導體的研究。1947年12月,肖克萊、約翰·巴丁、布拉頓研制出第一支鍺晶體管。晶體管的問世，是微電子革命的先聲。也為后來集成電路的誕生吹響了號角，與電子管相比具有無可比擬的優勢。此時，中國國共兩黨正打的熱火朝天。


1950年制出第一只硅晶體管，提高了人們制備優質硅單晶的興趣。Teal and Little 1952年用直拉法(CZ)培育硅單晶成功。謝希德麻省理工畢業，加入復旦物理系任教授。

1953年，第一個采用鍺晶體管的商業化設備助聽器投入市場。1954年，第一臺商業制造的晶體管收音機在德州儀器公司誕生，檢波器是鍺二極管。1955年，車載收音機廠商摩托羅拉公司仍使用的是鍺材料晶體管，這也是第一家使用晶體管來制造收音機的廠商。鍺晶體管高溫性能很差，開始考慮用硅替換鍺來制造晶體管，但此時采用鋅還原四氯化硅法生產純硅，還不能滿足制造晶體管的要求。



1955年6月林蘭英獲得賓夕法尼亞大學固體物理學博士學位，之后，她被聘為從事半導體科研工作的索菲尼亞公司(Sylvania公司)高級工程師

1956年研究成功氫還原三氯氫硅法，能大規模制造半導體級別的純硅。1946年發明晶體管的3位科學家共同榮獲了1956年諾貝爾物理學獎。同年，周總理發起了“向科學進軍”的口號，國家制定了為期十二年的《1956-1967科技發展遠景規劃》。林蘭英回國，謝希德、黃昆、高鼎三等創立了我國第一個半導體專門化培訓班，在北大培養我國第一批半導體人才。期間各項里程碑只和美國差距5-7年，和日本幾乎同步，領先韓國整整十年。

1957一年內美國制造了近3000萬個晶體管，但硅晶體管僅有100萬個，鍺晶體管有近2900萬個。德州儀器憑借20%的市場份額，成為晶體管市場的巨頭。我國北京電子管廠（774廠，即現在的京東方）拉出鍺單晶，同年，研制出鍺晶體管。謝希德與黃昆合著的《半導體物理學》問世，這也是我國該領域的第一部著作，直到現在也是專業經典教材。



1958年7月，基爾比被美國德州儀器公司錄用，12月基爾比將晶體管、二極管、電阻，組成一個線路放在同一粒硅晶片上發明了集成電路，并于42年之后的2000年獲得諾貝爾物理學獎。中科院研制出我國第一批鍺合金高頻晶體管，并成功應用在109廠（現中科院微電子所）的計算機上。9月，天津市成立“601實驗所”(中國電科46所前身)，開始從石英石中制備硅的實驗研究，利用硫——鋁還原法從石英石中制取粉末狀多晶硅，但如何進一步熔煉出硅單晶，尚無任何進展。同年，中國擁有了第一臺自己的半導體收音機，使用的7只三極管和2只二極管全部是國外產品。


1959年，赫魯曉夫正式表態停止對中國的一切援助。在中國半導體材料之母林蘭英的帶領下，我國沖破西方禁運，拉出了硅單晶。掀起一波中國半導體自主熱潮。

1960年，美國人發明平面光刻技術，仙童公司隨即開發出全球第一塊晶體管集成電路。601實驗所拉制成功第一根硅單晶棒，純度達到了7個9。中科院半導體所和河北半導體研究所（現中電13所）正式成立。


1964年10月以原冶金部有色金屬研究院338室和沈陽冶煉廠高純金屬車間為主組建的我國第一家集半導體材料科研、試制、生產相結合的大型企業—峨嵋半導體材料研究所，現直屬東方電氣集團。

1965年，摩爾定律誕生。王守覺院士在一塊約1平方厘米大小的硅片內，刻蝕了7個晶體管、1個二極管、7個電阻和6個電容的電路，我國第一塊集成電路由此誕生。

1966年，國家設立了應用日本設備和技術的740（洛陽單晶硅廠），隨后又建了739（四川峨眉半導體材料廠）和741（陜西華山半導體材料廠），這為后來我國硅行業的發展培養了大量骨干人才，是我國硅行業發展的“黃埔軍校”。

1970年費德里科·費金加入英特爾公司，開發了第一臺單片機中央處理器(CPU)——英特爾4004，這塊芯片只有2300個晶體管。


1966-1976年，文革十年。北京878廠，上海無線電19廠，永川半導體所（24所前身），相繼成立，并完成PMOS，NMOS，CMOS研制。但與大國間的差距逐漸拉大。縱觀六七十年代取得的成績錢學森的話發人深省：20世紀60年代，我們全力投入“兩彈一星”，得到很多；70年代我們沒有搞半導體，為此失去很多。當我們關上大門時，中國半導體只落后世界5年；當中國再次回到世界，已經落后20-30年。

在集成電路發明之后僅僅幾年，日本就推出超大規模集成電力計劃(VLSI)，競爭手段簡單粗暴又實際高效：永遠比Intel便宜10%。日本人迅速在美國發明的市場中殺出一條血路。

80年代，日本半導體產值超越美國，打得行業鼻祖Intel宣布退出存儲器市場。美國分別從立法、產業政策、直接干預、貿易戰等多個角度，組織了針對日本的狙擊。對日貿易談判，以100%的關稅及各項條件相脅。最終日本承諾自行對半導體產品管制，減少產量，提高價格。

90年代正是計算機產業井噴發展的時候，日本的限產限價，為韓國發展半導體提供了極大的便利。1994年，韓國推出了《半導體芯片保護法》并不斷加大研發投入，最終順利站在世界半導體第一梯隊。

20世紀末，由于國防能源危機的影響，世界各國都開始發展綠色能源，特別是太陽能光伏產業，帶動了多晶硅價格飛漲，這一商機引起了2000年以后的全國多晶硅熱，各單晶硅廠也紛紛布局多晶硅生產。國內單晶也逐步向光伏端迅速發展，這也減緩了半導體行業的國產單晶之路。保守估計，目前95%以上大尺寸硅片依賴進口。

在摩爾定律的驅動下，從第一根晶體管到前不久英偉達發布全新專業級GPU 集成超540億個晶體管。硅片尺寸呈現從6寸—8寸—12寸的路徑變化。1980年代是4英寸硅片占主流，1990年代是6英寸占主流，2000年代是8英寸占主流。目前12英寸市場處于爆發期，國內廠商也紛紛布局市場缺口最大的12英寸硅片，希望能改變國內半導體大硅片完全依賴國外的現狀。