電晶體要能真正取代真空管，就必須要能簡化及量產銷售。提出理論及發明電晶體只是第一步，接下來的挑戰是量產。布萊頓與巴丁對商業化或量產沒什麼興趣。他們是研究者，榮獲諾貝爾獎後仍繼續從事教職與實驗。相反的，蕭克利的雄心壯志則是有增無減。他不僅想成名，還想發財。他告訴朋友，他夢想著自己的名字不僅能登上《物理評論》（Physical Review）之類的學術刊物，1也能登上《華爾街日報》。1955年，他在加州舊金山郊區的山景城成立了蕭克利半導體公司（Shockley Semiconductor），公司離帕羅奧圖不遠，他年邁的母親仍住在帕羅奧圖。
蕭克利打算製造出全球最好的電晶體，這是有可能的，因為擁有貝爾實驗室及電晶體專利的AT&T打算以2.5萬美元的價格把那個裝置2授權給其他公司。以最先進的電子技術來說，那是很划算的價格。蕭克利認為電晶體會有市場，至少可以取代現有電子產品所使用的真空管。不過，電晶體市場的潛在規模看起來還不明朗。每個人都認同電晶體是一項聰明的技術，是以最先進的物理學為基礎，但除非電晶體的性能比真空管好，或能以更低的成本生產，否則電晶體難以普及。蕭克利不久就因為提出半導體的理論而得到諾貝爾獎，但是如何讓電晶體變得實用，已經不是理論物理學的問題，而是一個工程難題。
電晶體不久就開始取代電腦中的真空管，但數千個電晶體之間的佈線變成極其複雜的問題。1958年的夏季，德儀的工程師傑克．基爾比（Jack Kilby）在德州的實驗室裡努力尋找方法，想要簡化3電晶體系統的電路所造成的複雜性。基爾比說話溫和，個性隨和，充滿好奇心，而且相當聰明。一位同事回憶道：「他從不苛求，但你知道他想要看到什麼成果，你就會竭盡所能去達成。」另一位同事中午常和他一起吃烤肉，說他是「我見過最好的人」。
基爾比的第一個雇主是位於密爾瓦基市（Milwaukee）的Centralab，那是第一家從AT&T獲得電晶體技術授權的實驗室，所以基爾比是第一批4在貝爾實驗室以外使用電晶體的人之一。1958年，基爾比離開Centralab，到德儀的電晶體部門工作。總部位於達拉斯的德儀，成立之初是生產運用震波來幫石油商決定鑽探地點的設備。二戰期間，美國海軍為了追蹤敵方潛艇，徵召德儀5生產聲納設備。戰後，德儀的高階主管意識到，這種電子專業也可用於其他軍事系統，所以雇用基爾比這樣的工程師來打造這些系統。
基爾比在七月德儀的年度特休期間抵達達拉斯。他才剛加入公司，沒有累積的假期，所以那兩週一個人待在實驗室。由於有很多摸索的時間，他不禁好奇，如何減少串接電晶體所需的電路數量。他沒有使用單獨的矽片或鍺片來製造每個電晶體，而是考慮在同一塊半導體材料上6組裝多個元件。他的同事放完暑假回來時，發現基爾比的概念極具革命性。他們可以把好幾個電晶體嵌入一塊矽片或鍺片。基爾比把這項發明稱為「積體電路」（integrated circuit），後來俗稱為「晶片」（chip），因為每個積體電路都是由一塊矽晶圓切下來（chip off）的矽晶片製成的。
大約一年前，在加州的帕羅奧圖，蕭克利半導體實驗室雇用的八名工程師告訴他們那位諾貝爾獎得主老闆，他們不幹了。蕭克利擅長發掘人才，卻是很糟糕的管理者。他特別擅長在充滿爭議的環境中運作，把辦公室搞得烏煙瘴氣，以致眾叛親離，疏遠了那些他招募進來的年輕工程師。那八名工程師離開蕭克利半導體公司後，決定一起創業。他們用東岸一位百萬富翁的種子基金，創立了7快捷半導體（Fairchild Semiconductor）。
一般普遍認為，這八位叛離蕭克利半導體的工程師是矽谷的開創者。八人之一的尤金．克萊納（Eugene Kleiner）後來創立了全球最強大的創投公司之一凱鵬華盈（Kleiner Perkins）。高登．摩爾（Gordon Moore）負責快捷半導體的研發流程；後來他提出的摩爾定律，描述了運算力的指數型成長。這八人之中最重要的是羅伯特．諾伊斯（Robert Noyce），他是俗稱「八叛逆」（traitorous eight）的領導者，對微電子學充滿了遠見與熱情。他憑直覺就知道，電晶體需要哪些技術進步才能縮小尺寸，使它變得便宜又可靠。把新發明與商機結合起來，正是快捷半導體這種新創企業蓬勃發展所需要的，也是晶片業開始崛起所需要的。
快捷半導體成立時，電晶體的科學已經相當清晰，但可靠地製造電晶體仍是極大的挑戰。第一批商業化的電晶體是由一塊鍺製成的，上面覆蓋著不同層的材料，形狀像亞利桑那州沙漠裡的台地。這些層層堆疊的材料是這樣製造的：先在一部分的鍺片上塗一滴黑蠟，然後用一種化學物質把沒塗上蠟的鍺蝕刻掉，接著再去掉蠟，藉此在鍺片上形成台地的形狀。
這種台面結構的一個缺點是，灰塵或其他顆粒等雜質可能滯留在電晶體上，與電晶體表面的物質產生反應。諾伊斯的同事尚．霍爾尼（Jean Hoerni）是瑞士的物理學家，也是狂熱的登山愛好者。他發現，如果整個電晶體都可以嵌入到鍺片中，而不是放在鍺上，那就沒必要做出這種台面結構（mesa）了。他設計了一種製造電晶體所有部件的方法，作法是在矽片上沉積一層保護性的二氧化矽，然後在需要的地方蝕刻孔洞，再沉積額外的材料。這種沉積保護層的方法，避免材料暴露在空氣及接觸到雜質而造成缺陷，使可靠性大幅提升。
幾個月後，諾伊斯意識到，霍爾尼的「平面法」（planar）可以在同一矽片上製造多個電晶體。當時，諾伊斯8並不曉得基爾比的存在。基爾比是在鍺片上製造一個台面式電晶體（mesa transistor），然後用電路把它連接起來。諾伊斯則是使用霍爾尼的平面流程，在同一半導體上製造多個電晶體。由於平面流程在電晶體上覆蓋了一層二氧化矽絕緣層，諾伊斯可以在晶片上沉積金屬線，藉此直接把「電路」放在晶片上，讓晶片的電晶體之間可以導電。諾伊斯跟基爾比一樣，製造了一種積體電路：在一片半導體材料上放了多個電子元件。不過，諾伊斯的版本沒有獨立的電路，這些電晶體是嵌入單一的半導體材料。不久，基爾比與諾伊斯開發的「積體電路」被稱為「半導體」，或簡稱為「晶片」。
諾伊斯、摩爾，以及快捷半導體的同事知道，他們的積體電路比其他電子設備所依賴的複雜電路可靠多了。縮小快捷半導體的「平面」設計，似乎比縮小一般常見的台面式電晶體容易多了。與此同時，較小的電路也比較省電。諾伊斯與摩爾開始意識到，縮小與省電是一個強大的組合：更小的電晶體及更低的功率消耗，可以為他們的積體電路創造新的用途。但起初，相較於把獨立元件連接在一起的較簡單裝置，諾伊斯那種積體電路的9製造成本是50倍。每個人都認為諾伊斯的發明比較好，甚至技高一籌，它唯一需要的是一個市場。