Кафедра створена в 1963 році під керівництвом професора Дмитра Венедиктовича Чепура, який керував кафедрою до 1983 року. З 1983 року по 2004 рік кафедру очолював професор В.Ю. Сливка, а з 2004 року кафедрою керує член-кореспондент НАН України, доктор фізико-математичних наук, професор Ю.М. Височанський.

У 1972 році при кафедрі була заснована Проблемна науково-дослідна лабораторія синтезу і комплексних досліджень властивостей нових напівпровідників складної сполуки, на її основі в 1992 році наказом Міністерства вищої освіти України створений Науково-дослідний інститут фізики і хімії твердого тіла.

Нині кафедра фізики напівпровідників разом з НДІ ФХТТ є визнаним у країні та світі науковим центром; працює аспірантура і докторантура. Понад 100 випускників кафедри захистили кандидатські дисертації, а більше 30-ти – докторські дисертації в галузі фізики напівпровідників і діелектриків, фізики твердого тіла, оптики. Члени кафедри є лауреатами трьох Державних премій України в галузі науки і техніки. 

Більше детальної інформації на сайті кафедри: http://semiphys.pp.ua/