半导体的理论研究和技术应用的进展为新型电子器件的诞生奠定了理论和技术条件。1925年，贝尔实验室的建立标志着美国工业实验进入基础研究和技术发展相结合的成熟阶段，为新型电子器件的诞生提供了新型的研究范式。1945年，贝尔实验室决定开展对固体物理的全面研究，并成立了以肖克利（William Shockley）和摩根（Stanley Morgan）领导的固体物理研究小组，其中肖克利还成立以布拉顿（Walter Brattain）、皮尔逊（Gerald Pearson）、吉布尼（Robert Gibney）和巴丁（John Bardeen）为核心成员的固体物理半导体研究分组。根据分工，皮尔逊研究硅晶体和锗晶体的特性，布拉顿研究半导体的表面现象，肖克利和巴丁负责实验的理论解释。根据肖克利的安排，巴丁着手研究“场效应”检验。实验中，当用锗晶体代替硅晶体时，出现了肖克利预测的场效应现象。1947年11月21日，在测量晶体上电位分布时巴丁向布拉顿偶然建议，用一根金属的尖端刺到硅片上，通过改变周围电解质的电压来改变点触下方硅晶体的电阻，由此控制流到接触点上的电流。此后，他们用锗晶体代替硅晶体、用金丝代替钨丝，甚至用漆代替固定接触点上的石蜡，并尝试用各种方法不断缩小两个接触点之间的距离，终于在当年12月16日出现了功放系数高达450%的奇迹，一种划时代的新型的电子器件诞生了。这一天也被记为晶体管的诞生日。1948年5月的一天，皮尔逊受真空管命名的启发，提出用一个新词“transistor”来命名，立刻得到了布拉顿的响应。经过命名委员会的投票，名字最终被确定了下来。1948年6月30日，贝尔实验室主任鲍恩（Ralph Bown）正式对外宣布，这种新型电子器件被命名为“晶体管”（transistor）。
肖克利因在关键实验中没有在场而错失点接触晶体管的发明权。但是，肖克利并没有气馁，而是继续开展他的结型晶体管研究。1948年，结型晶体管实验成功。1949年，肖克利申请了专利并公开发表了PN结和面结型晶体管理论。1950年4月中旬，肖克利研制出了第一只面结型晶体管。1951年7月4日，贝尔实验室正式对外宣布发明结型晶体管。结型晶体管最大的优点是能耗极低，功放系数可达上百万甚至更高，大大超越了点接触晶体管。
结型晶体管因优势明显，很快取代了点接触晶体管，获得了广泛应用。此后，相继出现了PNP合金管、合金扩散管和台面晶体管等。1952年，肖克利发明结型场效应晶体管及其基本理论。1953年，肖克利研制出硅结型场效应晶体管。1956年，因肖克利对三种晶体管及其制作工艺都作出了重大贡献，与巴丁、布拉顿一起获得了诺贝尔物理学奖。在授奖仪式上，肖克利预言：“晶体管的发明不仅仅是一项技术发明，更是一项伟大的科学发现。”同年，中国第一只点接触锗合金晶体管在物理学家王守武、林兰英的领导下研制成功。1957年，受雇于索尼公司的江崎玲于奈（Leo Esaki）制成了隧道二极管。同年，美国仙童半导体公司利用硅晶片上热生长二氧化硅工艺制造出世界上第一只硅平面晶体管。1959年，美国贝尔实验室的埃及裔科学家阿塔拉（Martin Atalla）和韩裔科学家江大原（Dawon Kahng）研发了首个绝缘栅场效应晶体管（FET）。1960年，他们又发明了硅金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。(www.xing528.com)
晶体管的发明引发了半导体革命，使人类经济社会发生了巨大变化。晶体管的创新案例多为后来学者所关注，或归因于贝尔实验室高瞻远瞩的原始创新的布局，或归因于研究团队的协作攻坚，或归因于良好的研究环境与条件等。总之，贝尔实验室为半导体工业的发展带来革命性的影响。美国半导体协会总裁斯卡利思（George M.Scalise）曾经说过：“这是一个里程碑式的发明，意义不容小觑。晶体管是无数电子产品的关键组成部分，而这些电子产品几乎对人类生活的各个方面都带来了革命性的变化。”
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