晶体管用半导体是因为半导体材料能控制电流。就像水龙头开关一样，半导体能让电流开开关关，还能调大小。而且半导体材料容易制造，成本低，寿命长。

半导体材料导电性介于导体和绝缘体之间，比如硅的电阻率是0.1-1000欧姆·厘米，比铜（1.7×10^-8）差但比塑料（10^13）好。1947年贝尔实验室用硅做第一个晶体管时，掺杂磷原子浓度是10^16厘米^-3，这样能形成PN结控制电流。现在5纳米晶体管能处理300GHz频率信号，比1971年10纳米的1GHz提升300倍。半导体还能通过光刻技术缩小到3纳米，预计2030年能做1纳米。因为半导体能精确控制载流子（电子或空穴），所以能做出开关速度超快的芯片，比如英伟达H100用硅基半导体实现每秒200万亿次计算。