一九三六年三月二十一日，施敏出生于中国江苏省南京市，童年时期便随家人迁居台湾。其父施家福当时在台湾省立台北工业专科学校（即现今的台北科技大学）矿冶工程科担任教职，这一学术家庭环境对施敏的成长产生了深远影响。施敏于一九五七年顺利完成台湾大学电机系的学业，随后远赴美国深造。一九六〇年，他取得了华盛顿大学电机系的硕士学位；三年后，又在斯坦福大学电机系获得博士学位。毕业之际，得益于斯坦福大学教授约翰·莫尔的推荐，施敏顺利进入著名的贝尔实验室开展研究工作，并在此长期任职直至一九八九年退休。 一九六六年夏季，应台湾学术界的邀请，施敏回到台湾进行讲学，于台湾清华大学暑期期间主持了为期两个月的专题讲座。两年后，即一九六八年，他决定暂时离开贝尔实验室，以留职停薪的方式返回台湾，在台湾交通大学担任董浩云讲座教授，为期一年。在此期间，他在电子研究所亲自开设了《半导体元件物理》与《固态电子元件实验》两门重要课程。一九六九年初，施敏凭借其学术论文《金属半导体薄膜结构之特性》荣获中山学术著作奖。同年七月，他积极参与并推动了台湾首家半导体公司——环宇电子股份有限公司的创立，担任公司技术顾问，而当时参与该公司技术工作的工程人员中，就包括了后来创立宏碁集团的施振荣。 一九八九年，施敏正式从贝尔实验室退休。自一九九〇年起，他受聘于台湾交通大学电子工程系，担任教授，并同时出任电子与资讯研究中心主任一职。一九九一年，因其在电子器件领域的杰出贡献，施敏被授予电气和电子工程师协会（IEEE）电子器件领域的埃伯斯奖。一九九四年，他当选为台湾中央研究院院士（数理组）；次年，又获选为美国国家工程院院士。一九九八年，施敏再获殊荣，当选为中国工程院外籍院士。从一九九八年至二〇〇四年间，他担任台湾奈米元件实验室主任，致力于推动纳米技术的研究与发展；二〇〇四年后，转任该实验室的资深顾问，继续提供专业指导。 二〇二三年十一月六日，施敏与世长辞，享年八十七岁。他一生不仅在学术研究与产业推动上成就卓著，也通过多次演讲与教学，深刻影响了众多学子与科技工作者。
1967年，在一次休息享用甜点的间隙，施敏与韩裔美国科学家姜大元（Dawon Kahng）注意到涂抹酱料时一层叠一层的做法，这一日常场景意外触发了二人的灵感。他们联想到，或许可以在金属氧化物半导体场效电晶体（MOSFET）的结构中额外插入一层金属层。基于这一设想，他们最终成功发明了非挥发性记忆体，即如今广为人知的闪存（Flash）。同年5月，两人在《贝尔系统科技期刊》（The Bell System Technical Journal）上发表了首篇关于非挥发性内存的学术论文，题为“浮闸非挥发性半导体内存细胞元件”。该论文首次系统性地阐述了闪存存储数据的基本原理与关键技术，此后相关发明由贝尔实验室正式取得专利。进入1970年代，时任台湾经济部长孙运璿力邀施敏加入“经济部发展积体电路计画工作小组”，成为其核心成员之一。在该小组中，施敏提出了极具远见的关键建议，即极力主张孙运璿应当集中资源与政策推动半导体产业的整体发展。至20世纪80年代初，施敏在微电子技术领域再次取得突破性进展：他率先采用电子束工艺制造出线宽仅为0.15μm的MOSFET器件，并且首次发现了崩溃电压与半导体能隙之间的内在关联，从而为微电子元件确立了最高电场的理论指标与设计依据。
1969年，由施敏教授编著的《半导体元件物理学》（Physics of Semiconductor Devices）第一版正式出版发行，该书随后被翻译成六种不同国家的文字，在国际上被广泛采用为重要的教科书与专业参考著作。早在1968年，台湾地区设立了工程博士班，施敏便担任了首位工程博士候选人张俊彦的论文指导导师；至1970年，张俊彦以《金属半导体接口载子传导》作为其博士论文的研究题目，顺利通过答辩并成为台湾地区培养的第一位工程博士。此外，施敏教授所指导的另一位学生卢超群，也在1999年因其杰出贡献当选为美国国家工程学院院士。自2003年起，施敏持续在中国内地多所高校开展教学与学术交流，包括西安交通大学、北京交通大学、东北大学、吉林大学、山东大学、苏州大学以及安徽大学等，他在这些高校专门开设了“半导体物理与设备”课程，其主要目的在于培养更多中国青年学子投身于半导体设备的研究与产业领域。到了2005年，他进一步在上海交通大学开设了一门为期三周、共计18节课的INTENSIVE COURSE，以密集授课的形式深入传授半导体相关的前沿知识与技术。
施敏教授作为一位在国际上享有盛誉的微电子科学技术与半导体器件领域的专家及教育家，其学术成就与影响力极为深远。他最为人所熟知的重大贡献之一是发明了非挥发性MOS场效应记忆晶体管（NVSM），这项里程碑式的发明为现代信息存储技术奠定了关键基础。除此之外，他在金属-半导体接触理论、微波器件设计与物理机制探索，以及次微米级金属半导体场效应晶体管技术等多个前沿研究方向，均做出了具有奠基性和开创意义的卓越工作。这些系统性、原创性的研究成果，不仅推动了微电子学科本身的发展，也为整个电子元件行业的技术进步提供了持续而强大的理论支撑与实践指引，堪称在该领域作出了既具基础性又富有前瞻性的重大贡献。