Aan het einde van de 19e eeuw begonnen wetenschappers de eigenschappen en het gedrag van elektronen te bestuderen. In 1897 ontdekte de Britse natuurkundige Thomson elektronen, die de basis legden voor daaropvolgend halfgeleideronderzoek. In die tijd wist men echter nog heel weinig over de toepassing van elektronica
Aan het begin van de 20e eeuw kwam geleidelijk het onderzoek naar halfgeleidermaterialen op gang. In 1919 ontdekte de Duitse natuurkundige Hermann Stoll de halfgeleidereigenschappen van silicium. Daarna begonnen wetenschappers te bestuderen hoe ze halfgeleidermaterialen konden gebruiken om de stroomstroom te controleren. In 1926 ontwierp de Amerikaanse natuurkundige Julian Leard de eerste halfgeleiderversterker, wat het begin markeerde van de halfgeleidertechnologie.
De ontwikkeling van de halfgeleidertechnologie verloopt echter niet soepel. In de jaren twintig en dertig was het begrip van mensen over halfgeleiders nog steeds beperkt, en het fabricageproces was ook erg complex. Tot 1947 ontdekten onderzoekers van Bell Laboratories in de Verenigde Staten de PN-structuur van halfgeleidermateriaal silicium, dat wordt beschouwd als een mijlpaal in de moderne halfgeleidertechnologie. De ontdekking van de PN-structuur stelt mensen in staat de stroomstroom te controleren, waardoor de productie van halfgeleiderapparaten mogelijk wordt.
In de jaren vijftig maakte de halfgeleidertechnologie belangrijke doorbraken. In 1954 vonden onderzoekers John Badin en Walter Bratton van Bell Laboratories in de Verenigde Staten de eerste transistor uit, die als een belangrijke mijlpaal in de moderne elektronische technologie wordt beschouwd. De uitvinding van transistors heeft de omvang van elektronische apparaten en het energieverbruik aanzienlijk verminderd, waardoor de snelle ontwikkeling van elektronische technologie werd bevorderd.
In de jaren zestig werd het concept van geïntegreerde schakelingen voorgesteld. Geïntegreerde circuits integreren meerdere transistors en andere elektronische componenten op één enkele chip, waardoor een hogere integratie en kleinere afmetingen worden bereikt. In 1965 stelde Gordon Moore, de oprichter van Intel, de beroemde 'Wet van Moore' voor, die de exponentiële groei van het aantal transistors in geïntegreerde schakelingen voorspelde. Deze wet is de afgelopen decennia bekrachtigd en heeft de snelle ontwikkeling van de halfgeleidertechnologie gestimuleerd.
Met de voortdurende vooruitgang van de halfgeleidertechnologie blijven de prestaties van elektronische apparaten verbeteren. In de jaren zeventig leidde de opkomst van personal computers tot de wijdverbreide toepassing van halfgeleidertechnologie. In de jaren tachtig en negentig, met de opkomst van internet, werd halfgeleidertechnologie op grote schaal toegepast op het gebied van communicatie en informatietechnologie. Sinds de 21e eeuw is de toepassing van halfgeleidertechnologie op gebieden als kunstmatige intelligentie, het internet der dingen en nieuwe energie voortdurend uitgebreid, wat een sterke ondersteuning biedt voor de ontwikkeling van moderne technologie.
Vanaf de initiële transistor tot de huidige geïntegreerde schakeling heeft de vooruitgang van de halfgeleidertechnologie de ontwikkeling en prestatieverbetering van elektronische apparaten gestimuleerd. Met de voortdurende vooruitgang van de technologie zal de toepassing van halfgeleidertechnologie op verschillende gebieden wijdverspreider worden, en tegelijkertijd zal het ook een betere toekomst voor de mensheid creëren.