I slutningen af det 19. århundrede begyndte videnskabsmænd at studere elektroners egenskaber og adfærd. I 1897 opdagede den britiske fysiker Thomson elektroner, som lagde grundlaget for efterfølgende halvlederforskning. Men på det tidspunkt vidste folk stadig meget lidt om anvendelsen af elektronik
I begyndelsen af det 20. århundrede opstod der gradvist forskning i halvledermaterialer. I 1919 opdagede den tyske fysiker Hermann Stoll siliciums halvlederegenskaber. Bagefter begyndte videnskabsmænd at studere, hvordan man bruger halvledermaterialer til at kontrollere strømstrømmen. I 1926 designede den amerikanske fysiker Julian Leard den første halvlederforstærker, der markerede begyndelsen på halvlederteknologien.
Udviklingen af halvlederteknologi har dog ikke været glat. I 1920'erne og 1930'erne var folks forståelse af halvledere stadig begrænset, og fremstillingsprocessen var også meget kompleks. Indtil 1947 opdagede forskere ved Bell Laboratories i USA PN-strukturen af halvledermateriale silicium, som betragtes som en milepæl i moderne halvlederteknologi. Opdagelsen af PN-strukturen gør det muligt for folk at kontrollere strømstrømmen, hvilket muliggør fremstilling af halvlederenheder.
I 1950'erne gjorde halvlederteknologien betydelige gennembrud. I 1954 opfandt forskerne John Badin og Walter Bratton fra Bell Laboratories i USA den første transistor, som anses for at være en vigtig milepæl i moderne elektronisk teknologi. Opfindelsen af transistorer reducerede i høj grad størrelsen af elektroniske enheder og strømforbrug og fremmede derved den hurtige udvikling af elektronisk teknologi.
I 1960'erne blev konceptet med integrerede kredsløb foreslået. Integrerede kredsløb integrerer flere transistorer og andre elektroniske komponenter på en enkelt chip, hvilket opnår højere integration og mindre størrelse. I 1965 foreslog Gordon Moore, grundlæggeren af Intel, den berømte "Moores lov", som forudsagde den eksponentielle vækst i antallet af transistorer i integrerede kredsløb. Denne lov er blevet valideret i løbet af de sidste par årtier og driver den hurtige udvikling af halvlederteknologi.
Med de kontinuerlige fremskridt inden for halvlederteknologi, forbedres ydeevnen af elektroniske enheder fortsat. I 1970'erne førte fremkomsten af personlige computere til den udbredte anvendelse af halvlederteknologi. I 1980'erne og 1990'erne, med fremkomsten af internettet, blev halvlederteknologi bredt anvendt inden for kommunikation og informationsteknologi. Siden det 21. århundrede har anvendelsen af halvlederteknologi på områder som kunstig intelligens, tingenes internet og ny energi været i konstant udvidelse, hvilket giver stærk støtte til udviklingen af moderne teknologi.
Fra den indledende transistor til det nuværende integrerede kredsløb har fremskridtene inden for halvlederteknologi drevet udviklingen og ydelsesforbedringen af elektroniske enheder. Med den fortsatte teknologiske udvikling vil anvendelsen af halvlederteknologi på forskellige områder blive mere udbredt, og samtidig vil det også skabe en bedre fremtid for menneskeheden.