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1956年，在我国十二年科学技术发展远景规划中，半导体科学技术被列为当时国家新技术四大紧急措施之一。为了创建中国半导体科学技术的研究发展基地，国家于1960年9月6日在北京成立中国科学院半导体研究所（以下简称半导体所），开启了中国半导体科学技术的发展之路。
半导体所秉承“以人为本、创新跨越、唯真求实、和谐发展”的办所理念，奋斗不息，勇攀高峰，取得了加快速度进行发展，研究所已逐渐发展成为集半导体物理、材料、器件研究及其系统集成应用于一体的国家级半导体科学技术的综合性研究机构。
半导体所的中长期发展的策略目标是：开展与国家发展紧密关联的、世界科学技术前沿的基础性、前瞻性、战略性科学技术创新活动，为发展我国的高新技术提供源源不断的动力；以国家重大需求为导向，开展前沿基础和应用技术探讨研究，为国家科技发展提供支撑，并为相关行业的技术进步作出贡献；吸引、聚集和培养国际一流人才；建立具有国际领先水平的、开放的实验研究和测试平台，实现科学技术创新能力的跨越和持续发展，成为引领我国半导体科学技术发展的火车头。
1960年9月6日，在中国科学院物理研究所半导体研究室基础上成立中国科学院半导体研究所，隶属于中国科学院；
2009年起，半导体所新增材料工程、电子与通信工程、集成电路工程3个专业学位硕士研究生（工程硕士）培养点；
2012年3月，半导体所申报的物理学、材料科学与工程、电子科学与技术三个一级学科博士培养点获得中国科学院通过；
2015年12月，英国《自然》出版集团以增刊方式发布了《2015中国自然指数》(NatureIndex2015China)，半导体所位列第40名；
2016年3月5日，“半导体科技发展”技术科学论坛在中国科学院半导体研究所学术会议会议中心召开；
半导体所拥有两个国家级研究中心-国家光电子工艺中心、光电子器件国家工程研究中心；三个国家重点实验室-半导体超晶格国家重点实验室、集成光电子学国家重点联合实验室、表面物理国家重点实验室（半导体所区）；三个院级实验室（中心）-半导体材料科学重点实验室、中科院半导体照明研发中心和中科院固态光电信息技术重点实验室。此外，还设有半导体集成技术工程研究中心、光电子研究发展中心、高速电路与神经网络实验室、纳米光电子实验室、光电系统实验室、全固态光源实验室和元器件检测中心。
半导体所现有职工680余名。其中科学技术人员约500名。包括中国科学院院士7名，中国工程院院士2名，海外高品质人才28人，国家“万人计划”入选者3人，国家杰出青年科学基金获得者16人，“百千万人才工程”入选者11人，其中黄昆院士荣获2001年国家最高科技奖。设有3个博士后流动站，3个一级学科博士培养点，3个工程硕士培养点。
2008-2013年，共申请专利千余项，授权677项，每年SCI论文300篇以上。2006-2009年，研究所分别以技术入股、专利许可、技术授权等方式转让专利和专有技术58项，技术开发合同123项，技术开发合同及转让收入2.62亿元。截至2013年，研究所半导体材料制备与器件研制领域共获得127项专利，全固态激光器系统领域共获得13项专利，半导体光收发器件、光电子集成及光电传感器件、无源器件研制领域共获得306项专利，智能计算系统与模式识别领域共获得14项专利，半导体加工与测试工艺领域共获得28项专利，激光成像系统领域共获得12项专利，高亮度发光二极管（LED）工艺与设备领域共获得26项专利，集成电路设计与测试领域共获得36项专利，太阳能电池技术领域共获得25项专利。
1985-2015年，研究所获北京市科技进步奖1项、北京市科技奖6项、北京市科学技术进步奖1项、北京市星火科技奖1项、高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）科技进步奖1项、国家技术发明奖3项、国家科技进步奖2项、国家科学技术进步奖19项、国家自然科学奖4项、河北省技术发明奖1项、化学工业部科技进步奖1项、机电部科技进步奖2项、省部技术发明奖1项、省部科学技术进步奖1项、省部自然科学奖1项、天津市科学技术合作奖1项、天津市科技进步奖2项、铁道部科技进步奖2项、中国电子学会科技奖2项、中华农业科技奖1项、中科院科技进步奖75项、中科院自然科学奖23个。2010-2015年，以技术入股、专利许可、技术授权等方式转让专利和专有技术44项，技术合同253项，横向收入4.8亿元。
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