CMOS（シーモス）はComplementary Metal Oxide Semiconductorの略称で、相補型金属酸化膜半導体とも表現される半導体技術です。
デジタル回路からアナログ回路まで幅広く利用されており、デジタル回路では主に論理回路やメモリ回路で使われています。CMOSが活用されている身近なものには、パソコンやスマートフォン、タブレット、デジタルカメラ、ネットワーク機器などがあり。CMOSは高い集積度・低消費電力・高速性・信頼性などの特性を備えており、汎用性が高いことから現代の電子工学において欠かせない技術となっています。
バイポーラトランジスタは、CMOSの前に主流だった半導体素子です。主に電圧・信号の増幅やスイッチング制御に使用されています。バイポーラトランジスタが発明される前には真空管を用いて増幅が行われていたものの、物理的なサイズや消費電力の大きさが課題となっていました。
1947年に最初のトランジスタが、そして翌年にバイポーラトランジスタが発明され、機器の小型化や高精度化、高効率化、低消費電力化に大きく貢献。1968年にCMOSが登場して以降は、集積化が容易なCMOSが主流となっていきましたが、バイポーラトランジスタは現在でも活用されています。
CMOSはp型半導体とn型半導体を相補的に組み合わせた構成になっており、プロセス技術によって形成されているのが特徴です。トランジスタを基本素子とすることで、論理回路やメモリ回路を実現しています。CMOSの動作原理は、トランジスタに電圧を印加し、電流の流れを制御すること。p型半導体とn型半導体が組み合わさって相補的な動作を行うことで、低消費電力で高速かつ信頼性の高い動作を実現します。
CMOSのメリットは、消費電力が少ないのをはじめ、動作の高速性や信頼性の高さ、高い集積度、高汎用性など。製造プロセスが熟成されているので生産コストを抑えられるという点も、多くの電子機器に使われる理由です。一方で、高精度な製造技術が必要というデメリットも。また、高温や放射線などの外的要因により、トランジスタの故障を招くことがあります。
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