两年来，肖克利在研究晶体管的同时，不断打压排挤巴丁和布莱顿。最终，布莱顿去了其它研究组。巴丁离开了贝尔，去伊利诺伊大学物理系当教授了。他的首个博士生霍洛尼亚克(Holonyak)发明了LED。巴丁与库珀(Leon Cooper)、施里弗(John Schrieffer)共创了BCS理论，对超导做出了理论解释，再次获得诺贝尔物理奖。
巴丁与布莱顿离开后，肖克利的研究停滞了。他给自己放了一个长假，回母校加州理工执教一年，又去了五角大楼的武器评估小组任职一年。期间与身患子宫癌的妻子离了婚。
这几年里，很多公司批量生产晶体管了，使用晶体管的小型电器，如助听器、收音机等也问世了。据统计，1954到1956年间，美国市场上共销售了1700万只锗晶体管和1100万只硅晶体管，总价值为5500万美元。通用电气、RCA、德州仪器(Texas Instruments )、美国电话电报公司和雷神(Raytheon)是晶体管的大用户。因成本及生产工艺的原因，晶体管尚未得到普及，同期真空管销售了13亿，市场份额超过10亿美元。
加州创业
1954年圣诞节，晶体管收音机问世。晶体管收音机体积小，用电池就行了。这台收音机售价为＄49.95美元。第一年，这台收音机就买了10万多台。不久，一家日本公司(Tokyo Tsushin Kogyo)用晶体管技术称霸了电视机和收音机市场，它就是索尼公司的前身。这一切仅仅是开始。晶体管是数码时代的技术基础，是所有电子产品的细胞，现代电脑芯片上有上亿个晶体管。晶体管的发明促成了苹果电脑、英特尔、微软和谷歌的诞生。没有晶体管就没有今天的高科技，也不会有硅谷。
真空管放大器发明人佛瑞斯特在展示会上见到了晶体管，他知道，真空三极管在经过42年的辉煌岁月后，将正式退出历史舞台了。
1950年代中期，高纯硅的工业提炼技术已成熟，肖克利很清楚，真空管很快会被淘汰，未来属于晶体管。肖克利决心离开贝尔实验室，回加州创业。1955年，肖克利给将成为他第二任妻子的女友的信中这样写道：“很明显，我比其他人更聪明、更热心工作，也比大部分人了解人类。”这三件事中，他只说对了两件。
听说肖克利要回加州创业，斯坦福工学院院长特曼坐不住了，特曼立即写信给肖克利，向他介绍圣克拉拉的好处，还告诉他斯坦福已经把肖克利的半导体理论写进了教材，开始向学生们讲授这方面的课程了，这是肖克利公司的人才来源。特曼甚至找到了北加州最好的房地产经纪人，让他给肖克利推荐当地的房地产。肖克利年迈母亲也住在帕洛阿托，父亲在他十五岁那年去世后，母亲一人支撑着这个家，才使他有了今天的成就。但最重要的是北加州以斯坦福为中心的圣克拉拉地区，在电子工业方面的深厚底蕴和历史渊源。以真空管的诞生为标志的电子时代，就是从这里开始的。这一切，让肖克利选择了北加州作为他创业基地。
真空管为广播、通讯、电视和电脑的发展铺平了道路，世界从此进入了电子时代。真空管缺点很多：体积大、功耗大、寿命短、效率低等，这些缺点制约了电子技术的进步。工业界急需真空管的替代品。发明了晶体管的肖克利知道，晶体管是真空管的终结者，肖克利相信他本人就是那个终结真空管时代的人。肖克利决心在真空管的诞生地，终结真空管时代。此时的肖克利踌躇满志，未来一片光明，他有知识、有能力、有决心，就是没钱。肖克利花了一个夏天，去游说德州仪器、洛克菲勒、雷神等公司投资50万美元给他建厂生产晶体管，但这些公司要么打算自己生产，要么就不愿冒险。最后，肖克利在加州理工读书时的好友，化学教授阿尔诺德·贝克曼(Arnold Beckman)，决定为肖克利投资。
最初的晶体管半导体收音机
1935年，贝克曼教授创立了贝克曼仪器公司，生产PH测定仪。肖克利找上门时，公司营业额达2100多万美元，员工2000多人。贝克曼很看好晶体管的前景，他出了30万美元作首期投入，由肖克利全权负责，建立晶体管研发部。作为晶体管研发部总裁，肖克利的年薪为3万美元，还拥有4000股贝克曼公司的股权。贝克曼想把新公司设在公司总部附近的洛杉矶地区，肖克利则要设在圣克拉拉。僵持之际，特曼教授出面了。特曼的热诚及影响力，打动了贝克曼、坚定了肖克利。肖克利半导体实验室(Shockley Semiconductor Laboratory of Beckman Instruments)最终落户圣克拉拉，位于帕洛·阿托与山景市的接壤处，离斯坦福五英里。肖克利的到来，不但把硅带进了硅谷，也标志着电子产业新时代的到来。北美西海岸的加州，是美国本土最晚迎来朝阳的地方，但第三次产业革命的朝阳却在此冉冉升起。
1956年初，肖克利半导体实验室成立，生产晶体管。公司总部设在圣安东尼奥街(San Antonio)391号。肖克利万事俱备，只缺人才。肖克利极为识人，当年在贝尔实验室就是，这次也不例外。他先想到的是贝尔实验室的同事，但他们深知肖克利的为人，都不愿意来。肖克利的眼光转向了名牌大学毕业生。
肖克利将招聘广告以代码形式登在学术期刊上，一般人看不懂。面试前，他要求应聘者测试智商及创造力，还要做心理评估，不过关的话，就不面试。他对参加半导体专业会议的发言人和论文作者都很在意，以便了解半导体业界的优秀人才。肖克利的做法很过分，但他挑选出的人，无论是理论和实验物理学家、化学家、工程师，都是行业精英。肖克利称他要建一条博士生产线，他做到了。
这些风华正茂的年轻人来到北加州，是因为肖克利的名望。他们相信跟着“晶体管之父”，就会干出一番事业。但事与愿违，公司初创时，肖克利作出了两个英明决定：研发硅管，而不是锗管；二是用扩散法掺杂，生长出P型区和N型区。当时的晶体管中，大多是耐热性及稳定性较差的锗管，只有德州仪器推出了硅管，但很不成熟。肖克利认为他们会很快超过德州仪器，只要能推出成熟、稳定的硅管，就能占先机，拿下市场。扩散法掺杂工艺比当时其它工艺生产的晶体管速度更快、性能更稳定。要是他们能做到这两件事的话，公司就能在产品的速度上和质量上优于对手。但正当公司上下一心朝这两个方向努力时，肖克利别出心裁地认为价格才是取胜的关键，他要求公司研制成本五美分以下的晶体管，来占领市场。这是不可能完成的目标，一直到1980年代，晶体管的价格才降到这个水平。这个不切实际的计划很快就流产了。肖克利没有回到过去的那两个可行的目标，而是不再理会硅管了，他要研制一款里程碑式的新产品——4层半导体材料构成的肖克利二极管。这次肖克利不依靠其他人，要自己动手。公司里没有人知道他在干什么，也没人知道公司要干什么。经营目标一变再变，决策优柔寡断，以个人喜好而不是经营产品的角度去开展业务，公司成立一年多后，拿不出一件产品。员工们对肖克利失望了。
肖克利从不认为问题在他身上。1956年底，肖克利获知他与巴丁、布莱顿一起荣获诺贝尔物理奖。这一天肖克利和公司的全体员工一起举行了一个香槟早餐会。掌声与鲜花使肖克利极度膨胀。唯我独尊、傲慢专横的他容得半点不同意见。肖克利与贝克曼开会研究如何控制日益增长的科研成本时，他大发脾气说，如果贝克曼不喜欢自己的管理方式，就一拍两散。偏执多疑的肖克利经常小题大作。一次，一位女秘书在实验室里划破了手，肖克利认定有人在蓄意破坏，为此对全体员工用测谎仪进行了测谎。有名的“叛逆八人帮”中的尤金·克莱纳(Eugene Kleiner)说：“我真的不敢相信这件事，我们希望诺贝尔奖能够表示肖克利还没变疯。”
更严重的是，当肖克利在贝尔实验室时，公司里有长期计划和人力资源来支持研究计划，但在肖克利半导体实验室，这些工作完全处于真空状态。
大多数硅谷公司在创业初期都得益于合伙人之间的精诚合作，象惠普的普克和惠烈、微软的盖茨(Bill Gates)和艾伦(Paul Allan)、苹果的乔布斯与乌兹尼克(Stephen G Wozniak)、英特尔(Intel)的诺伊斯(Robert Noyce)、摩尔(Gordon Moore)和葛鲁夫(Andy Grove)等。公司初创阶段，没有参与决策的董事会，没有职业经理人，没有提供专业意见的律师、财务顾问，合伙人的专长互补、民主决策、共同进退极为重要。但肖克利对员工极不信任。他公开称，每十个人里就有一个精神病，因此公司里至少有两个精神病人。他对员工越来越不信任，甚至要求他们去接受心理测试和测谎，只要提出不同意见，就被他认为是精神有问题。如果说肖克利公司里有精神病的话，第一个被怀疑的应该是他自己。尽管他是物理天才，但也是一个管理白痴，他曾想把所有员工的工资都公开，这件事让工资高的工资低的人全都不满。当工程师把成功的结果给他看的时候，肖克利让他们站在边上，当着他们的面给贝尔实验室的打电话求证结果的正确性。他的这种行为，是几个街口外的惠普公司绝对不会做的。肖克利处理其他事务的能力也很差，惠普CEO普克说过：“真不敢相信，肖克利有一次会问我如何雇一个秘书，和买文具的事。”
肖克利半导体实验室所在地的纪念铭牌
关门大吉
公司成立两年后，只推出了一种具有整流作用的晶体二极管，而不是有放大作用的晶体三极管。8个技术骨干：罗伯特·诺伊斯、戈登·摩尔、金·霍尼(Jean Hoerni)、朱利亚斯·布兰克(Julius Blank)、尤金·克莱纳、杰·拉斯特(Jay Last)、谢尔顿·罗伯茨(Sheldon Roberts)和维克多·格林尼许(Victor Grinnich)离开了公司，与纽约银行家阿瑟·洛克准备自建公司，生产硅晶体管。
1957年9月18日，由这些年轻人组建的仙童半导体公司成立，这个日子后来被纽约时报(New York Times)评为美国历史上最重要的10天之1。八个年轻人向肖克利辞职。肖克利大怒，称他们为“叛逆八人帮”(traitorous eight)，在肖克利眼里，他们不只是辞职，也是学生背叛老师。加入公司前，除了诺伊斯有晶体管研发经验，其他人都是在他的指导下，才有今天。他们竟要自立公司，与自己对着干，这是地地道道的忘恩负义。以肖克利的性格是不会去想想他们为什么会这样做的。
肖克利创造的“叛逆八人帮”一词，很快成了一个硅谷传奇、一个高科技传奇、一个美国传奇。这种叛逆精神成了硅谷的一种全新的创业精神，影响了几代硅谷人。
肖克利和同事们在诺贝尔奖庆功酒会上
叛逆八人帮辞职一年后，仙童半导体成功地生产出了晶体三极管，这使肖克利很难受。肖克利此时才47岁，他检讨了公司管理上的问题。但结果是，雇佣一名专职监察员，密切监视员工的举动。为了防止员工窃取研究成果，他亲自审查员工的工作记录。他不让员工单独发表论文或申报专利，所有论文和专利上都要署上他的名字。这就把大多数员工逼到了仙童半导体。此后，肖克利的博士生产线上的人一批一批地来又一批一批地走，随着仙童半导体的成功，肖克利的公司越来越没落。贝克曼对它进行了多次改组，始终无法使其盈利。1960年，公司终于被贝克曼卖给了克莱维特实验室，1965年又被卖给了美国电话电报公司，1968年，肖克利半导体实验室永久地关闭了。今天，肖克利公司旧址上有加州政府立的一块纪念铭牌，上面写到这里是硅谷第一家半导体公司曾经的所在地。尽管，肖克利公司的历史很短，但肖克利半导体实验室对半导体工业的影响巨大，由肖克利半导体实验室衍生出的半导体公司超过了400家。这些公司奠定了半导体工业的基础。
只有短短5年时间，肖克利的晶体管之父和诺贝尔奖得主的光环就退去了，他的梦想也随之破灭。这位世界知名的科学家把硅带进了硅谷，但自己已经不再属于硅谷了。但斯坦福的特曼教授没有忘记他。特曼知道北加州的硅谷之火是肖克利点燃的，但没想到，肖克利这么快就出局了。特曼教授深知肖克利的知识和能力不会因此而减，他把肖克利请到了斯坦福任教。1963年，肖克利成了斯坦福教授。1965年，贝尔实验室又请肖克利出任实验室的顾问，直到1975年2月，同年9月，肖克利从斯坦福退休。
失意的晚年
肖克利在斯坦福如果继续他的物理学研究，他再得一次诺贝尔奖也不奇怪。即便什么都不干，肖克利也会过的快乐、富足、受人尊敬。1970年代，不甘寂寞的肖克利开始了他那臭名昭著的优生学研究。肖克利利用他在部队服役时的人脉，得到了美军的新兵测试资料，经过统计分析，他得出结论：因为遗传的因素，白人的智力比黑人优秀，而且这种差异是改善教育环境也改变不了的。肖克利对这一研究结果很满意，并四处宣讲他的理论。他呼吁美国大学和科研机构开展人种间智力差异的研究，以避免因遗传而导致美国整体人口素质的下降。更惊人的是他发表论文，称黑人的智商比白人低20％。肖克利的言论在种族矛盾严重的美国掀起轩然大波，哈佛和耶鲁等大学公开拒绝他去演讲。即使有人请他演讲，他也会被抗议和嘘声打断。斯坦福的黑人学生在校内多次举行大规模游行，焚烧他的画像。
肖克利这位天才物理学家的遗传学知识非常肤浅。斯坦福著名人类群体遗传学家卡瓦利斯福萨(Luigi Cavalli-Sforza)说：“肖克利连遗传学的基本概念都没有”。
1980年，肖克利起诉亚特兰大宪章报(Atlanta Constitution)发表的他对种族和智力观点的文章，要求125万美元的赔偿。他控告报社把他的观点与二战中纳粹的人种实验相提并论。诉讼的审理过程中，被告请了遗传统计学家作为专家证人，指出肖克利错误地将相关性混同于因果性得出的错误结论。但陪审团判肖克利胜诉，并获得了一美元的象征性赔偿。尽管胜诉了，但官司给肖克利带来的只是屈辱。
1982年6月，肖克利宣布竞选加州共和党的联邦参议员席位。他只有一个警惕基因遗传退化的议题。最后，他得8064票，名落孙山。
极度自恋的肖克利认为自己属于优等民族中的优秀人群，他第一个给“诺贝尔奖得主精子库”捐精，是唯一一个公开承认为该精子库捐精的人。肖克利还郑重声明，他捐献的精子只提供给门撒国际(Mensa International)的女会员。门撒国际是世界性的高智商俱乐部。肖克利关于白人的遗传素质高于黑人的观点给诺贝尔奖得主精子库带来了负面的影响, 打消了其他一些诺贝尔奖得主的捐精念头。1999年，该精子库关闭。关闭时，共有几百个妇女接受了精子，产生了218名小孩。后来，英国记者对诺贝尔奖得主精子库小孩进行了采访，发现他们和普通孩子毫无二致。
肖克利向美国政府提出了荒唐的“自愿绝育奖励计划”(Voluntary sterilization bonus plan)，建议智商低于一百的人自愿绝育，为此政府应给予一千美元的奖励。该计划与当年纳粹德国对“劣等民族”施行的绝育措施如出一辙，一经提出便招致强烈抗议。从此，肖克利声名狼藉。1989年，79岁的肖克利在一片争议声中，因前列腺癌孤独地去世。
肖克利一生获得过90多项发明专利。41岁时，他就被选为美国科学院院士。肖克利对创造力和研究方法有他的独特见解，他说“通过思考得到的关于思考的重要结论是，创造性与失败相辅相成。创造出新颖而有条理的思想的头脑常常要经历毫无意义的曲折并忍受挫折。然而导致这些挫折的行动也是创造的一部分。这样的行动是能动的头脑觉察出构成眼前混乱情形的关键。该方法使用的是一套思维搜索工具，即使先前的努力失败了，但它们能使探寻者察觉问题的本质。因此，对思维的思考能够增加人们对自身不可避免的人类的局限性的忍耐力，并让他们认识到，失败通常是在新情况下增强智力可资利用的材料，从而使自己变得更加具创造力。”
无法否认，肖克利是一位不可多得的天才。他对问题的理解，解决问题的能力，和在物理及现实世界中应用数学的能力非同一般。这一切让他利用近代物理学原理，发明了第三次产业革命中的最关键的电子器件。以此奠定了信息时代的技术基础，创造了有史以来最大规模的工业，从根本上改变了人类的生活形态。正像摩尔在谈论1960年代美国的那些各种不同的改革思潮时说的，是肖克利、诺伊斯、摩尔等硅谷的创始人为这个时代带来了真正的革命。
特曼教授这样评价肖克利：“他是真正的天才，在同样才华横溢的年轻人眼里非常有吸引力。但是很难和他相处合作。”
诺伊斯说：“肖克利聪明过人，一眼就能看到问题的本质，靠直觉就能解决问题。他不被表象迷惑，能轻易地用数学解决问题，而不被计算复杂性迷惑。他还善于出谋划策。”
晶体管(半导体器件)的演进
今天，所有从事高科技的人，尤其是硅谷人都应感谢肖克利。硅谷之父是特曼教授，硅谷的创业之源是惠普，而晶体管之父肖克利则把硅和晶体管带进了硅谷。肖克利的创业失败也同样重要，正是因为这一失败，造就了“叛逆八人帮”，让现代固体电子技术从实验室里走了出来。几年后，诺伊斯和“叛逆八人帮”因此发明了集成电路，这些人经手创建了上百家芯片公司，改变了整个世界。早期的硅谷公司，几乎全都来自他们创建的仙童公司。肖克利不但把硅带进了硅谷，还把高科技的创业种子带进了硅谷，这正是特曼的理想。尽管肖克利创业失败。但对诺伊斯和叛逆八人帮而言，肖克利是对他们影响至深的老师。他们在肖克利身上不仅学到了半导体专业知识，同样也从反面学到了肖克利企业管理的失败教训。没有肖克利，就不会有仙童，就不会有英特尔。成就了他人的肖克利却因为他那不可思议的性格饱尝了失败的辛酸。肖克利发明了晶体三极管，创办了首家晶体三极管生产企业，肖克利以自己惨痛的失败成全了硅谷的繁荣，成就了一笔笔人类史上最大的合法财富，尽管肖克利未能得到与他的发明对应的那部分财富，但他不仅为硅谷带来了硅，也为硅谷带来了智慧，肖克利为硅谷奠定了最重要的基石。
高科技是科学、工程、金融、和工业组织联合起来创造的新技术，硅谷的公司和产业是它的代表。一个世纪前，没人能预见高科技给今天这个世界带来的变化。高科技给这个世界带来的变化，影响了我们生活的每一方面：私人和公共机构、经济体制、通讯网络、政治结构、国际事务，现今社会的所有的社会组织都受其影响。这些影响源于肖克利、巴丁、和布莱顿的晶体管，他们用晶体管点燃了高科技之火，使之燃着了硅谷，燃遍了世界。他们三人中少了哪一个都不可能发明晶体管，他们也少不了贝尔实验室。
贝尔实验室是科技史上的奇迹，它集中了二战后美国最优秀的科学家、最先进的科研设备、最完备的技术设施和最智慧的科研领导。肖克利们占尽了天时地利人和。当肖克利的简单的点接触方案行不通的时候，巴丁想到可能是晶体的表面状态阻止了电子进入晶体，布莱顿按此思路，以他精湛的实验技巧找出了解决方案。肖克利后来提出的结型晶体管的完整理论及实验探索，不但对理解晶体管的工作原理做出了最重要的贡献，还制造出了更为实用的晶体管。贝尔实验室的主管对晶体提纯技术的重视和发明晶体管本身一样重要，而贝尔实验室研发的扩散技术则使制造结型晶体管成为可能。制造晶体管和集成电路的主要技术都是由贝尔实验室研发的。
由战后的电讯业垄断集团美国电话电报公司建立的贝尔实验室对上个世纪五六十年代的高科技的发端和发展有着无法估量的贡献。尽管半导体技术的物理原理早在三十年代之前，就被欧洲的物理学家发现了。但是，要用这些理论创造出一个新工业，还要等美国来完成，也就是要由贝尔实验室来完成。没有人对半导体技术的前景像肖克利那么清楚。肖克利知道，半导体工业是未来的工业，谁主导了半导体工业，谁就主导了未来。主导了半导体工业的人就是主导航运业的范德比尔特、主导冶金工业的卡内基、主导石油业的洛克菲勒、主导汽车业的福特。等到肖克利半导体实验室的“叛逆八人帮”离开肖克利成立了仙童半导体的时候，他们就是由半导体工业成就的第一批硅谷亿万富翁。时至今日，无论是比尔·盖茨、史提夫·乔布斯、以及那些由互联网成就的亿万富翁，他们都是贝尔实验室、肖克利、和仙童半导体公司的传人。
