金刚石是地球中的碳原子在地球深部（近200km）、高温（1000℃以上）、高压（高达6GPa）的特殊条件下历经亿万年的“修炼”转化而成的。由于地壳的运动，它们从地球的深处来到地表，蕴藏在金伯利岩（kimberlite）中。金刚石作为一种无比珍贵的宝石，在历史上具有独特的地位。18世纪以后，人们认识到高贵的金刚石其实是碳原子组成的晶体，与19世纪发现的石墨是同素异形体。

碳原子互相共价结合的正四面体结构使得金刚石非常坚硬，金刚石也是目前自然界最坚硬的物体。人们自从发现金刚石的成分是碳以后，便开始探索人造金刚石的方法。直到20世纪50年代随着高压研究和高压实验技术的进步，人造金刚石技术才获得成功。1955年，美国通用电气公司专门制造了高温高压静电设备，得到世界上第一批工业用人造金刚石小晶体，从而开创了工业规模生产人造金刚石的先河；不久，杜邦公司发明了爆炸法，利用瞬时爆炸产生的高压和急剧升温，也获得了几毫米大小的人造金刚石。

尽管金刚石的发现有几千年的历史，但是其作为半导体材料的发展却是近几十年的事情。1952年，人们发现含硼原子的金刚石具有p型半导体的导电性能。1982年和1987年，首只天然金刚石晶体管和点接触高压高温金刚石晶体管分别被研制成功。两年后，由于化学气相沉积（CVD）技术的发展，首只薄膜型场效应晶体管研制成功。

1997年，金刚石的n型磷掺杂也获得成功。尽管金刚石材料在早期获得了很大的进展，但是其半导体器件性能却一直不理想，其主要原因是金刚石中的受主和施主能级都很深，要实现高性能的金刚石器件，单晶金刚石的制备和导电性能的控制都非常重要。