Bước vào kỷ nguyên 4.0 đòi hỏi sự thay đổi rất lớn của các thiết bị công nghệ cao dựa trên các vật liệu và linh kiện bán dẫn. Đầu tư vào R&D là vấn đề hàng đầu trong việc tìm ra hướng đi mới cho ngành Vật liệu điện tử (bán dẫn). Có thể thấy các viện nghiên cứu, trường đại học trên thế giới (KAIST, MIT…) đang có những bước chuyển mình tích cực để phát triển các thiết bị bán dẫn (linh kiện bán dẫn), vi mạch bán dẫn (mạch bán dẫn),… chạy đua công nghệ bán dẫn 3-F hay FinFET (FET - Field-Effect Transistor: bán dẫn hiệu ứng trường) để giới thiệu và thiết kế quy trình thiết kế chip của INTEL; Công nghệ bán dẫn sợi NANO - giải pháp tiềm năng cho việc tạo ra chip thế hệ tiếp theo; Máy tính lượng tử sử dụng xử lý bán dẫn silicon…