傑克·基爾比在德州儀器以單一材料打造出第一個積體電路

1947年底發明的電晶體取代了真空管，使電子產品變得更小、可靠得多。但複雜度卻撞上了一道牆：在印刷電路板上焊接在一起的元件，數量上限約為一萬個電晶體，而新興的電腦產業所需遠不止於此。瑞典皇家科學院在2000年授予基爾比諾貝爾獎時指出，焊接在一起的電晶體數量已成為限制因素。

傑克·基爾比於1958年加入德州儀器。根據諾貝爾基金會對其演講的摘要記載，他1958年夏天的筆記本中包含了第一個積體電路的圖樣，其中所有元件都由同一種材料製成——電晶體、電阻和電容直接由同一塊半導體形成，而非接線連接而成。他於1959年2月6日提交了名為「微型化電子電路」的專利申請；美國專利局於1964年6月23日將其授予為第3,138,743號專利。

羅伯特·諾伊斯在快捷半導體獨立開發出了投入量產的版本——以矽作為半導體、二氧化矽作為絕緣體、鋁作為導體。諾貝爾基金會指出，基爾比先提交申請，諾伊斯在提交申請時已知悉該項工作，兩人皆被視為晶片的發明者。

這個概念在1960年前後獲得業界接受，應用隨即迅速跟進——基爾比本人共同發明了口袋計算機，這是最早的用途之一，於1964年上市。此後，元件數量按照後來被稱為摩爾定律的節奏攀升，發展到搭載數百萬個元件、價格大致不變的晶片。

以單一半導體、一體成型的方式製造所有元件

瓶頸不在電晶體，而在它們的連接：離散零件之間的每一個焊接點都是成本和故障點，因此系統在焊接技術到達極限之處便停止成長。

以與電晶體相同的半導體來形成電阻和電容，意味著電路可以在單一製程中作為一個整體被製造出來，而非由分離的零件組裝而成。

一體成型的電路適合批次生產：製造更多意味著重複一個製造週期，而非手工組裝愈來愈多的接點。

這個構想超越了基爾比的實驗室——諾伊斯的矽、氧化物與鋁版本成為實際的製造途徑，這也是兩人同獲肯定的原因。

當每個接點都是故障點時，解決之道不是更好的接線，而是更少的零件需要接線。基爾比將電路重新定義為由單一材料製成的單一物件，天花板便消失了。

業界在1960年前後接受了積體電路，口袋計算機於1964年問世，是其最早的產品之一。元件數量在後來成為摩爾定律的節奏下穩步攀升，發展到搭載數百萬個獨立元件、價格大致不變的晶片。諾伊斯的矽與氧化物形式成為製造標準，2000年瑞典皇家科學院將諾貝爾物理學獎的一半授予基爾比，「表彰他在積體電路發明中的貢獻」。基爾比在其職業生涯中累積了約60項專利。