0年代末，贝尔实验室所有的物理学家也没能解释清楚半导体材料这种怪异的特性。
里奥丹和霍德森，《晶体之火》，特别是第112-114页。1945年，肖克利首次提出了他所谓的“固态阀门”的理论，在他的笔记本上画出了一块连接在90伏电池上的硅。他假设，如果在硅这样的半导体材料上施加电场，就可以吸引其内部的“自由电子”聚集在半导体边缘附近。如果电场吸引了足够多的电子，半导体的边缘就会变成导电材料（如同存在大量自由电子的金属一样），这样电流就可以流经之前根本不导电的材料。肖克利很快就搭建了这样一个装置，他希望在硅片上施加和移除电场，打开和关闭硅片上的电子流，使其可以像阀门一样工作。但在进行这个实验时，他无法检测到结果。“什么都没有测到，”他解释道，“相当怪异。”实际上，其原因是20世纪40年代的简单仪器不够精确，无法测量出微小电流。
这篇关于晶体管的文章大量引用了里奥丹和霍德森所著的《晶体之火》，以及德里克·张和埃里克·布拉奇所著的《征服电子》。两年后，肖克利的两位贝尔实验室同事设计了另一种装置，进行了类似的实验。与肖克利的自傲和令人厌恶不同，他的同事沃尔特·布喇顿（WalterBrattain）和约翰·巴丁（JohnBardeen）很谦虚温和。前者是来自华盛顿农村牧场的杰出实验物理学家；后者是普林斯顿大学毕业的科学家，后来成为唯一一位获得两次诺贝尔物理学奖的人。受肖克利理论的启发，布喇顿和巴丁制造了一种装置，将连接电源的两条细金箔线设法放到锗材料上，与锗接触的两条金箔线的间距不到一毫米，并在锗片的底面接上电极。1947年12月16日下午，在贝尔实验室总部，布喇顿和巴丁打开电源，观测到了流过锗的电流可以被控制并放大，从而证明了肖克利关于半导体材料的理论是正确的。
拥有贝尔实验室的美国电话电报公司（AT&T）从事的是电话业务，而不是计算机业务，因而很快将这种器件命名为“晶体管”，因为它可以用于放大传输电话的信号。由于晶体管可以放大电流，人们很快就意识到晶体管可以用于助听器和收音机等产品，从而取代不太可靠的真空管。贝尔实验室很快就开始为这种新器件安排专利申请。
德里克·张和埃里克·布拉奇，《征服电子》，第206-207页。肖克利却对他的同事们发明了实验来证明他的理论感到不快，他下定决心要超越他们。在圣诞节期间的两周，他把自己关在芝加哥一家酒店的房间里，根据对半导体物理无与伦比的理解，开始设计不同的晶体管结构。到1
