Halfgeleiders zijn verantwoordelijk voor de computerrevolutie, die halverwege de 20e eeuw begon en nog steeds voortduurt. Miniaturisatie van computercomponenten, transistors en diodes gemaakt van halfgeleiders zoals silicium en weerstanden germanium, heeft ertoe geleid dat computers kleiner en sneller zijn geworden en een grotere geheugencapaciteit hebben volgens de wet van Moore, een empirische wet die stelt dat de computersnelheid en geheugencapaciteit beide ongeveer elke 18 tot 24 maanden verdubbelen. Als gevolg hiervan zijn computers nu meer dan een miljard keer sneller en hebben ze meer dan een miljard keer de geheugencapaciteit van ENIAC, ‘s werelds eerste computer, gebouwd in 1946.

Een halfgeleider is een element dat tussen een geleider en een isolator ligt. Er zijn twee soorten halfgeleiders, aangeduid als P-type en N-type. Halfgeleiders van het N-type hebben een kleine overmaat aan elektronen, die wordt geleverd door een kleine hoeveelheid onzuiverheid die eraan is toegevoegd. Halfgeleiders van het P-type hebben een kleine overmaat aan “gaten”, d.w.z. ontbrekende elektronen. Elektronen kunnen stromen van de kruising van een N-type naar een P-type halfgeleider, maar niet andersom. Als gevolg hiervan kan stroom slechts in één richting over een P-N-overgang stromen. Dit is wat halfgeleiders zo nuttig maakt en waardoor ze de plaats kunnen innemen van vacuümbuizen. Transistors en diodes vertrouwen beide op de eenrichtingseigenschap van stroom over PN-overgangen.

Wat computers volgens de wet van Moore sneller en kleiner heeft gemaakt en meer geheugen heeft, is de mogelijkheid om de componenten te miniaturiseren. ENIAC gebruikte grote, onhandige vacuümbuizen ter grootte van een vuist. Sinds de uitvinding van de transistor in 1947 zijn transistors en diodes, die vacuümbuizen hebben vervangen, steeds kleiner gemaakt. Nu zijn deze componenten geëtst op chips, hun grootte is in de orde van grootte van 100 nanometer. Uiteindelijk zal de wet van Moore echter afbreken, zodra de grootte van de transistor de atomaire schaal bereikt. Naar schatting gebeurt dit rond het jaar 2019.