晶体管是在人们对半导体材料进行深入研究的基础上发明的．半导体材料是导电性介于金属和绝缘体之间的材料,一般是固体,比如锗和硅等．半导体中杂质的含量和外界条件(如温度和光照)的改变会引起导电性能发生很大变化．半导体材料之间,或者半导体和某些金属材料之间相接触的地方,具有单向导电的性能,和二极电子管的性能相像。

1928年,有人提议用半导体材料制作和电子管功能差不多的晶体管．但一方面由于当时还缺少研究半导体电子特性的固体物理学知识；另一方面由于按温度、压力、化学组成等宏观概念产生的半导体材料在微观结构上是混乱的,没有规律,它的电子性能具有很大的偶然性,因此晶体管没有研制成功。

随着研究分子、原子和电子状态的固体物理学的发展,随着晶体生长理论和生长技术的发展,高纯度的晶体锗生产出来了,这就给晶体管的研制创造了条件。

美国贝尔研究所的巴丁、肖克利、布拉顿等人合作研制成功了晶体管．巴丁原是大学教授,担任贝尔研究所所长,研究半导体理论,1947年他提出关于结晶表面的理论．布拉顿是实验物理学家,他对半导体表面进行实验研究,发展了半导体单晶的精制、成长等有关技术．巴丁和布拉顿两人,一个是理论家,一个是实验大师．1948年他们合作研制成功第一个点接触型晶体管．肖克利从1936年开始进行关于固体物理学、金属学、电子学等基础理论研究．从1945年起在贝尔研究所从事半导体理论研究,1949年他提出了P—N 结理论(关于晶体中由于掺入杂质的不同所形成的 P 型和 N 型两种导电类型区域的理论)．不久,贝尔研究所研制成功第一个结型晶体三级管．由于研制成功晶体管,他们三人获得1956年诺贝尔物理奖。

晶体管最初采用锗晶体做原料,后来由于硅的提纯和加工技术的发展,硅晶体比锗晶体的性能优越得多,因此硅晶体管取代了锗晶体管．晶体管具有小型、重量轻、性能可靠、省电等优点,到50年代末和60年代初,晶体管逐渐代替了电子管。