接下来的几个星期里，肖克利的情绪变得越来越焦虑，甚至还出现了无法入睡的情况。31 他表示自己的“思考动力”是来自“我对参与一项前景巨大的研究的渴望，我希望作为一个更为重要的实际参与者，而不只是一个管理者”。32 在晚上空闲的时候，他会一边来回踱步，一边思索改进这种装置的方法。1948年1月23日，也就是巴丁和布拉顿的装置演示的一个月之后，肖克利在清晨醒来后对自己在芝加哥之旅得出的想法进行了总结。他开始在饭桌上飞快地写下这些内容。
默文·凯利当时希望尽快为这个新发明的装置申请专利，而且他已经指派了贝尔实验室的一位律师准备相关的专利申请文件。这里可不像艾奥瓦州州立大学那样没有人去处理这些工作。当肖克利从芝加哥回来之后，他发现巴丁和布拉顿已经接受了专利律师的询问，他为此感到十分不快。他分别把他们叫到自己的办公室，并向他们解释为什么自己应该得到主要的（甚至是唯一的）功劳。“他以为自己可以从场效应理论开始为整个项目写出一份专利申请。”布拉顿回忆道。即使是沉默寡言的巴丁在与肖克利会面过后也低声抱怨了几句。布拉顿则表现出了一如既往的冲动。“该死的肖克利，”他大喊道，“这项成果的荣誉要分给我们每一个人都是绰绰有余的。”30
在提交了这两种制作方法的专利申请之后，贝尔实验室的高层认为是时候对外公开这种新装置了，但是他们需要先给它起一个名字。它在实验室内部的名称是“半导体三极管”（semiconductor triode）和“表面态放大器”（surface-state amplifier），但是对于一项将会颠覆世界的发明来说（他们都对此深信不疑），这些名字都不够响亮。有一天，一位叫作约翰·皮尔斯（John Pierce）的同事走进了布拉顿的办公室。除了身为优秀的工程师以外，皮尔斯还是一位善于遣词造句的科幻小说作家，他的笔名是“J. J. Coupling”。他曾经说过许多精彩的讽刺语，其中包括“自然厌恶真空管”和“在经过了多年的疯狂生长之后，计算机领域似乎到达了它的婴儿期”。在看到皮尔斯之后，布拉顿说道：“你就是我要找的人。”然后他向皮尔斯提出了命名的问题，在稍作思考之后，皮尔斯想到了一个名字。由于这个设备具有互阻（transresistance）的特点，而且它的名字应该类似于热敏电阻（thermistor）和压敏电阻（varistor）这样的装置，因此皮尔斯提出了“晶体管”（transistor）这个名字。布拉顿大声喊道：“就是它了！”完整的命名流程还需要经过全体工程师的正式投票，不过“晶体管”这个名字轻易地在其他5个选项当中脱颖而出。35
圣诞节刚过去不久，肖克利就搭乘火车前往芝加哥参加两场会议，不过在这段旅程的大部分时间里，他都是留在俾斯麦酒店的房间里面潜心研究改进这个装置的方法。新年夜，热衷社交的人们都在楼下的舞厅里尽情玩乐，他却在横格纸上写了7页的笔记。他在1948年元旦起床之后继续完成了另外13页的笔记。他将这些笔记通过航空邮件寄给了贝尔实验室的一位同事，后者将它们贴到了肖克利的实验笔记本上，并要求巴丁作为见证人在上面签名。
巴丁和布拉顿当场被惊呆了。虽然肖克利对自己的新想法守口如瓶的行为让他们大感不满（因为这样做有违贝尔实验室内部文化的共享原则），但是他们不禁被这种简洁的想法所折服。
《纽约时报》把晶体管的报道放在了第46版“无线电新闻”栏目的最下面的角落，它上面是一条管风琴演奏会广播节目的播放通知。不过《时代》周刊却在科学版的头条新闻报道了这个装置，这篇新闻的标题是《小型脑细胞》（Little Brain Cell ）。贝尔实验室规定在所有对外宣传的图片中，肖克利必须与巴丁和布拉顿同时出现。其中最著名的一张照片是他们三人身处于布拉顿的实验室的情景。在拍摄这张照片的时候，肖克利坐在了布拉顿的座位上面，照片中的桌子和显微镜看上去就像是肖克利自己的一样，而且他还是整个画面的焦点。多年以后，巴丁讲到了布拉顿一直对此事耿耿于怀，还有自己对肖克利的不满：“沃尔特真的很讨厌这张照片……这些设备是沃尔特的，这个实验是我们的，比尔跟它们一点关系都没有。”37
作为这场演示的其中一位见证人，肖克利在巴丁的历史性实验记录中签上了自己的名字，但是他在当天没有留下任何自己的实验记录。他显然为此感到了不安。他本应为自己的团队所取得的成功而感到骄傲，但是他的内心已经被强烈而阴暗的好胜心所占据。“我的情感还是比较矛盾的，”他后来坦承道，“虽然我应该为小组的成功感到高兴，但是我又为自己并非发明者之一感到不快。我在8年之前就已经开始进行这方面的研究，但是我一直没有做出属于自己的重要发明贡献，这点确实让我感到沮丧。”29 这些阴暗的想法不断地侵蚀着他的灵魂。他与巴丁和布拉顿两人的友谊也止步于此。他反而开始了狂热的研究工作，希望自己可以平分这项发明的功劳，同时亲手做出一个性能更好的半导体装置。
1948年6月30日，贝尔实验室在位于曼哈顿西街的总部旧址的礼堂中举行了一场媒体发布会。这场发布会的主角是肖克利、巴丁和布拉顿组成的三人小组，并由身穿深色西装、戴着彩色领结的研究总监拉尔夫·鲍恩（Ralph Bown）担任主持。他强调这项发明是结合团队协作和个人才华的产物：“科学研究越来越被认为是一项团队工作……我们今天向大家展示的成果很好地体现了团队协作、卓越的个人贡献，以及在企业机构进行基础研究的价值所在。”36 这段话准确地描述了数字时代创新的组成要素。
肖克利要求贝尔实验室的律师为他申请一项涉及范围甚广的专利，这项专利的基础是他在早期提出的关于场效应对半导体电流影响的理论。但是在经过详细调查之后，律师们发现一项类似的专利已经在1930年授予了一位鲜为人知的物理学家尤利乌斯·利林菲尔德（Julius Lilienfeld），他曾经设计过一个利用场效应的装置（但是他从来没有制成这个设备，也不理解它的原理）。于是他们决定申请一个范围更窄的专利，也就是点触式半导体装置的制作方式，而这项专利的申请书上只有巴丁和布拉顿两人的名字。律师们对他们进行了单独的询问，他们一致表示这项研究是共同努力的成果，而且两人的贡献是同等重要的。在得知自己没有被纳入最为重要的一份专利申请之后，肖克利感到非常愤怒。为了掩盖双方出现的不和，贝尔实验室的高管要求所有对外公开的照片和新闻稿必须同时含有他们三人。
肖克利在实验笔记本中写下了部分相关的记录，但是他在几乎一个月的时间里都没有向其他人透露这个想法。“我的好胜心促使我想要独自完成一项重要的晶体管发明。”他后来承认道。33 他的同事们直到2月中旬才知道肖克利的这个秘密项目，当时他们在贝尔实验室参加一场展示活动，其中有一位科学家展示了一些相关的研究。根据肖克利的回忆，当时这位科学家提出了一些自己的发现，而这些发现恰好可以成为支持整流结装置的理论基础，他为此感到“十分惊讶”，同时他意识到在场的观众有可能会根据这些发现进行下一步的研究，其中最有可能这么做的是巴丁。“从那一刻起，”他断言道，“使用PN结取代金属点触方式的概念已经呼之欲出，整流结晶体管也许当场就会被发明出来。”于是在巴丁或者其他人能够提出这样一种装置之前，肖克利箭步走上讲台，公开了自己一直在研究的一种设计。“这一次我不想再落于人后了。”他后来这么写道。34
肖克利想出了一种制作半导体放大器的方法，它将会比巴丁和布拉顿制作的装置更加稳定可靠。肖克利没有采用将金触点接触到锗材料底板的方式，而是提出了一种更加简单的“整流结”（junction）方式，这是一种三层式的结构。它的顶层和底层是经过掺杂的锗材料，它们内部都含有多余的电子，夹在它们中间的是一层锗材料薄片，它内部含有电子空穴。含有多余电子的两层材料被称为“N型”锗材料，也就是带负电的意思，而含有电子空穴的一层材料就是带正电的“P型”材料。每一层材料都会连接一根用于调整电压的电线。中间层的用途是作为一个可以调整的屏障，它可以根据自身被施加的电压大小来控制顶层和底层之间的电子流。即使对这个屏障使用较低的正电压，肖克利写道，“也会大幅增强穿过屏障的电子流”。对中间层的P型材料施加越高的电压，它就能从其中一层N型材料吸引越多的电子，并将这些电子转移到另外一层N型材料中。换句话说，它可以用于放大或者断开穿过半导体的电流，而这些操作的时间仅需十亿分之一秒。
