Después de la invención y producción en masa de los transistores, se utilizaron ampliamente diversos componentes semiconductores de estado sólido, como diodos y transistores, que reemplazaron las funciones y roles de los tubos de vacío en los circuitos. A mediados y finales del siglo XX, el progreso de la tecnología de fabricación de semiconductores hizo posibles los circuitos integrados. En comparación con los circuitos ensamblados manualmente que utilizan componentes electrónicos discretos individuales, los circuitos integrados pueden integrar una gran cantidad de tubos microcristalinos en un chip pequeño, lo cual es un gran progreso. La capacidad de producción a escala, la confiabilidad y el método modular de diseño de circuitos integrados garantizan la rápida adopción de circuitos integrados estandarizados en lugar de transistores discretos.
Los circuitos integrados tienen dos ventajas principales sobre los transistores discretos: costo y rendimiento. El bajo costo se debe al hecho de que el chip imprime todos los componentes como una unidad mediante fotolitografía, en lugar de fabricar solo un transistor a la vez. El alto rendimiento se debe a la rápida conmutación de componentes, que consume menos energía, porque los componentes son pequeños y están cerca unos de otros. En 2006, el área del chip oscilaba entre unos pocos milímetros cuadrados y 350 mm². Por mm² puede alcanzar un millón de transistores.
El primer prototipo de circuito integrado fue completado por Jack Kilby en 1958, incluyendo un transistor bipolar, tres resistencias y un condensador.
Según la cantidad de dispositivos microelectrónicos integrados en un chip, los circuitos integrados se pueden dividir en las siguientes categorías:
La integración a pequeña escala (SSI) tiene menos de 10 puertas lógicas o menos de 100 transistores.
Hay entre 11 y 100 puertas lógicas o entre 101 y 1k transistores en integración de escala media (MSI).
Hay puertas lógicas de 101 ~ 1k o transistores de 1001 ~ 10k en integración a gran escala (LSI).
Hay puertas lógicas de 1001-10k o transistores de 10001-100k en integración a muy gran escala (VLSI).
Hay 10001-1 m de puertas lógicas o 100001-10 m de transistores en ULSI.
Glsi (nombre completo en inglés: integración a escala Giga) tiene más de 1000001 puertas lógicas o más de 10000001 transistores.
