新时期以来，半导体研究所按照“率先行动”计划的要求，紧密围绕研究所“一三五”规划，在战略规划与科技布局、人才队伍建设、承担科技任务与重大科技成果产出、科技平台与基础设施建设、科技合作与成果转化、科教融合、党的建设和反腐倡廉工作等方面取得了较大成绩，各项工作迈上新台阶。

2011年，创造了典型磁性半导体（Ga,Mn）As的居里温度世界最高纪录200K，保持迄今

2012年，研制出国际上第一个量子点级联激光器

半导体所在高速半导体激光器制备、测试与耦合封装技术方面取得了重要成果，该成果荣获2013年度国家技术发明二等奖

2016年，研制出我国第一只GaN基紫外激光器

提出光子晶体拓扑结构复合腔，攻克了半导体光子晶体激光器的理论模拟方法、结构设计、外延材料生长、工艺制备和封装测试等一系列自主关键技术，荣获2017年国家技术发明二等奖，2018年中国专利金奖

研制出调制带宽28GHz、光谱线宽180kHz、功率超过10mW的高速窄线宽激光器，综合性能指标达到国际领先水平，荣获2017年中国科学院杰出科技成就奖、2018年国家技术发明二等奖、2018年度光华工程科技奖

系统地进行了几类重要半导体材料的掺杂机制研究和性能预测，取得一系列原创性成果，荣获2017年国家自然科学二等奖

高功率全固态激光及其应用，揭示了提高光束质量的新方法，发明了一系列激光焊接工艺，为北京奔驰、奇瑞汽车精密焊接了超过百万套核心部件，提升了国产汽车的核心竞争力，荣获2017年国家技术发明二等奖

光分路器芯片及阵列波导光栅芯片方面，首次提出了三分支和Y分支树型级联形成光分路器新结构，在国际上率先解决了AWG输出谱边缘通道响应峰偏斜及损耗增大的难题，科研成果成功转化，打破了国外垄断，荣获2017年国家科技进步二等奖

高光效长寿命半导体照明关键技术与产业化方面，形成自主可控的高光效长寿命半导体照明成套技术，关键指标达国际领先水平，成果应用于“十城万盏”、APEC峰会、索契冬奥会等重大工程，推动中国实现照明产业转型升级和照明产品的更新换代，荣获2019年度国家科技进步一等奖

半导体光电子器件及集成技术、高光效长寿命半导体照明关键技术与产业化2项科技成果入选中科院“率先行动”计划第一阶段“重大科技成果及标志性进展”

2020年8月12日，半导体所参股的河南仕佳光子科技股份有限公司在上海证券交易所科创板挂牌上市