共10章，47个专题，近300张图片（包括书末40余幅珍贵图片，既有著名的科学家，也有珍贵的原型器件和先进的仪器设备）。首先概述了半导体研究的对象、范围和早期历史，以猫须探测器为例介绍了半导体的早期应用，说明了材料、物理和器件这三者的相互作用在半导体研究中的重要性。然后是第一个晶体管的诞生、少子法则的确立以及硅基半导体的迅猛发展和巨大成功。接下来是化合物半导体的发展，重点介绍了微波器件、发光二极管和激光器、红外探测器以及它们在光通信领域掀起的革命浪潮。最后以太阳能电池和液晶显示器为例介绍了多晶半导体和非晶半导体。还穿插介绍了半导体对基础物理学研究的贡献，包括量子霍尔效应、低维结构、介观物理学以及多孔硅等等。