CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor:相補型MOS)は、nチャネルMOSFET(nMOS)とpチャネルMOSFET(pMOS)を相補的に対で組み合わせた回路構成で、現代のあらゆるデジタルLSI(CPU・GPU・メモリ・SoC)の基盤技術です。入力に応じてnMOSとpMOSの一方だけがオンになるため、定常状態ではほとんど電流が流れず、極めて低い消費電力を実現します。
基本構成であるCMOSインバータは、電源側にpMOS、接地側にnMOSを直列に接続します。入力が「H」のときはnMOSがオンして出力が「L」に、入力が「L」のときはpMOSがオンして出力が「H」になります。両者が同時に強くオンする瞬間以外は貫通電流が流れないため、待機時の消費電力が小さく、ノイズマージンも広いのが特長です。
CMOSが1980年代以降に主流となったのは、バイポーラやNMOSロジックに比べて消費電力・集積度・スケーラビリティで圧倒的に優れていたためです。微細化(ムーアの法則)に乗って性能と密度を伸ばし続け、プレーナ型からFinFET、GAA(ゲートオールアラウンド)へと立体構造に進化しながらCMOSの原理は受け継がれています。
製造ではnウェル・pウェルを作り分けるツインウェルCMOSが基本で、寄生サイリスタ動作によるラッチアップ対策(ガードリングやSTI素子分離)が重要になります。HKMG(High-k/メタルゲート)やマルチVt設計とも密接に関わり、ロジック・イメージセンサー(CISの読み出し回路)など幅広い用途を支える中核技術です。