金属酸化物–半導体 電界効果トランジスタ (MOSFET、MOS-FET、または MOS FET) は、金属酸化膜シリコン トランジスタ (MOS トランジスタ、または MOS) とも呼ばれ、絶縁ゲート電界効果トランジスタの一種であり、半導体、通常はシリコンの制御された酸化。 覆われたゲートの電圧によってデバイスの導電率が決まります。 印加電圧の量に応じて導電率を変化させるこの能力は、電子信号の増幅またはスイッチングに使用できます。
MOSFETは1959年にベル研究所のMohamed M. AtallaとDawon Kahngによって発明され、1960年に初めて発表されました。MOSFETは現代のエレクトロニクスの基本的な構成要素であり、歴史上最も頻繁に製造されているデバイスであり、総生産数は推定13億個です。 (1.3×1022) MOSFET は、1960 年から 2018 年の間に製造されました。これは、デジタルおよびアナログ集積回路 (IC) の主要な半導体デバイスであり、最も一般的なパワー デバイスです。これは、幅広い用途向けに小型化および大量生産され、エレクトロニクス産業と世界経済に革命をもたらし、デジタル革命、シリコン時代、情報時代の中心となっている小型トランジスタです。 MOSFETの小型化と小型化により、電子半導体の急速な成長が促進されています テクノロジー 1960 年代以来、メモリ チップやマイクロプロセッサなどの高密度 IC の実現が可能になりました。 MOSFET はエレクトロニクス業界の「主力製品」とみなされています。
MOSFET の主な利点は、バイポーラ接合トランジスタ (BJT) と比較した場合、負荷電流を制御するために入力電流がほとんど必要ないことです。 エンハンスメント モード MOSFET では、ゲート端子に電圧を印加すると、「ノーマリオフ」状態からの導電率が増加します。 デプレッション モード MOSFET では、ゲートに電圧が印加されると、「ノーマリー オン」状態から導電率が低下する可能性があります。 MOSFET は小型化が進むにつれて高い拡張性も備えており、より小さな寸法に簡単に縮小することができます。 また、BJT と比較して、スイッチング速度が速く (デジタル信号に最適)、サイズがはるかに小さく、消費電力が大幅に低く、高密度 (大規模集積に最適) が可能です。 また、MOSFET は安価で、比較的単純な処理ステップを備えているため、高い製造歩留まりが得られます。
MOSFETは、MOS集積回路チップの一部として、またはディスクリートMOSFETデバイス（パワーMOSFETなど）として製造でき、シングルゲートまたはマルチゲートトランジスタの形をとることができます。 MOSFETはp型またはn型半導体（それぞれPMOSまたはNMOSロジック）で作成できるため、MOSFETの相補ペアを使用して、消費電力が非常に少ないスイッチング回路を作成できます。CMOS（相補MOS）ロジックです。
「金属酸化物半導体」（MOS）という名前は、通常、金属ゲート、酸化物絶縁体、および半導体（通常はシリコン）を指します。ただし、ゲート材料がポリシリコン (多結晶シリコン) の層である場合もあるため、MOSFET という名前の「金属」は誤った呼び名になることがあります。より小さな印加電圧で強力なチャネルを得る目的で、酸化物に加えて、さまざまな誘電体材料も使用できます。 MOS コンデンサ これも MOSFET 構造の一部です。