1958年，李志坚从苏联回到清华工作，从那时起，李志坚就和清华半导体专业早期的创办者南德恒、王天爵等先辈们一起为清华半导体专业的建立、清华微电子学科的发展殚精竭虑，呕心沥血，至今已半个多世纪。
李志坚曾在上海同济大学任教。后来到苏联列宁格勒大学物理系攻读研究生，1958年获物理-数学副博士学位。同年回国后，到清华大学任教，1991年当选为中国科学院院士。
当年在列宁格勒大学，李志坚以勤奋的努力提前一年半的时间进入了研究课题—薄膜电导和光电导机理及器件研究。他一头扎进实验室，自己设计，创造条件，制造出真空度达10-10托的全玻璃真空系统。他改进的小电流测量设备可测10-15A数量级。这些在当时均属国际最高水平。他还提出了多晶膜粒间电子势垒模型。
李志坚提出了半导体薄膜电导和光电导的晶粒间电子势垒理论，受到同行学者的重视。1958年初回国后，即投入清华大学半导体专业的创建，建成了国内工科大学第一个半导体实验室。在国际上半导体器件尚以锗为主导的情况下，他们毅然确定硅技术为自己的研究方向，并很快地在超纯硅提炼、硅单晶拉制、硅晶体管研制等方面取得了国内先进的成果。1963年他们首先研究成功高反压平面型晶体管，掌握了硅平面工艺，使清华大学成为国家大规模集成电路研究开发的重要基地之一。1980年在国家支持下，清华成立了微电子所，并研制出16K位SRAM，8位、16位CPU等一系列大规模集成电路芯片。
李志坚十分重视基础性和前瞻性微电子科技的研究。认为这是培养高水平人才所必需，也是为加速以后的研发工作打好基础，关键是要选好课题，要勇于创新。他支持钱佩信同志开发新的半导体高速退火技术和设备，并亲自指导其机理研究，这一项目的成功导致了我国一个重要的VLSI技术与先进设备的自主知识产权等。他开创微电子系统集成技术的研究，并先后研究出微马达等一系列MEMS器件，神经网络、语音处理等多种SOC芯片。李志坚被公认是我国MEMS和SOC技术研究的先驱者。
李志坚院士长期在高等学校任教，是解放后我国首批博士生导师，培养了许多微电子和其他方面的优秀人才。先后获国家科技进步奖二等奖2项，国家发明奖二等奖1项等奖项，获得1997年度陈嘉庚信息科学奖和2000年何梁何利科技进步奖。
2011年5月2日，对我国科学技术和教育事业发展做出了巨大贡献的李志坚在北京病逝。李志坚六十年的学术生涯，是他从一个立志报国的青年成长为一名杰出的微电子学专家的历程，是中国微电子事业从无到有艰难前行的展现，同时也是世界半导体领域从兴起到信息时代大发展的历史进程。
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