1800-luvun lopulla tiedemiehet alkoivat tutkia elektronien ominaisuuksia ja käyttäytymistä. Vuonna 1897 brittiläinen fyysikko Thomson löysi elektroneja, jotka loivat perustan myöhemmälle puolijohdetutkimukselle. Kuitenkin tuohon aikaan ihmiset tiesivät vielä hyvin vähän elektroniikan soveltamisesta
1900-luvun alussa puolijohdemateriaalien tutkimus alkoi vähitellen kehittyä. Vuonna 1919 saksalainen fyysikko Hermann Stoll löysi piin puolijohdeominaisuudet. Myöhemmin tutkijat alkoivat tutkia, miten puolijohdemateriaaleja voidaan käyttää virran ohjaamiseen. Vuonna 1926 amerikkalainen fyysikko Julian Leard suunnitteli ensimmäisen puolijohdevahvistimen, mikä merkitsi puolijohdetekniikan alkua.
Puolijohdeteknologian kehitys ei kuitenkaan ole ollut sujuvaa. 1920- ja 1930-luvuilla ihmisten ymmärrys puolijohteista oli vielä rajallista, ja myös valmistusprosessi oli hyvin monimutkainen. Vuoteen 1947 saakka yhdysvaltalaisen Bell Laboratoriesin tutkijat löysivät puolijohdemateriaalin piin PN-rakenteen, jota pidetään modernin puolijohdetekniikan virstanpylvänä. PN-rakenteen löytäminen antaa ihmisille mahdollisuuden ohjata virran kulkua, mikä mahdollistaa puolijohdelaitteiden valmistuksen.
1950-luvulla puolijohdetekniikka teki merkittäviä läpimurtoja. Vuonna 1954 tutkijat John Badin ja Walter Bratton Bell Laboratoriesista Yhdysvalloista keksivät ensimmäisen transistorin, jota pidetään tärkeänä virstanpylvänä nykyaikaisessa elektroniikkatekniikassa. Transistorien keksintö pienensi huomattavasti elektroniikkalaitteiden kokoa ja virrankulutusta, mikä edisti elektroniikkatekniikan nopeaa kehitystä.
1960-luvulla ehdotettiin integroitujen piirien käsitettä. Integroidut piirit integroivat useita transistoreita ja muita elektronisia komponentteja yhdelle sirulle, mikä parantaa integraatiota ja pienentää kokoa. Vuonna 1965 Intelin perustaja Gordon Moore ehdotti kuuluisaa "Mooren lakia", joka ennusti transistorien määrän eksponentiaalista kasvua integroiduissa piireissä. Tämä laki on validoitu muutaman viime vuosikymmenen aikana, mikä on johtanut puolijohdeteknologian nopeaan kehitykseen.
Puolijohdeteknologian jatkuvan kehityksen myötä elektronisten laitteiden suorituskyky paranee edelleen. 1970-luvulla henkilökohtaisten tietokoneiden ilmaantuminen johti puolijohdeteknologian laajaan käyttöön. 1980- ja 1990-luvuilla, Internetin nousun myötä, puolijohdeteknologiaa sovellettiin laajalti viestintä- ja tietotekniikan aloilla. 2000-luvulta lähtien puolijohdeteknologian soveltaminen muun muassa tekoälyn, esineiden internetin ja uuden energian aloilla on jatkuvasti laajentunut, mikä on tukenut vahvasti modernin teknologian kehitystä.
Alkuperäisestä transistorista nykyiseen integroituun piiriin, puolijohdetekniikan kehitys on johtanut elektronisten laitteiden kehitykseen ja suorituskyvyn parantamiseen. Tekniikan jatkuvan kehityksen myötä puolijohdeteknologian soveltaminen eri aloilla yleistyy ja samalla se luo ihmiskunnalle paremman tulevaisuuden.
