最終更新 2026-10-19

MOSFETとは

MOSFET

MOSFET(金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)とは、ゲート電極に加える電圧でドレイン-ソース間の電流をオン・オフする、現代の集積回路の基本スイッチング素子です。CPUやSoCには数十億個のMOSFETが集積されています。微細化に伴い、構造はプレーナ型からFinFET、さらにGAA(ナノシート)へと進化してきました。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 紛らわしい言葉の切り分け
  4. よくある質問
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

MOSFET(金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)は現代ICの基本スイッチング素子。ゲート電圧でオン・オフを制御しCPUに数十億個集積される。nMOS・pMOS・CMOSの違い、FinFETからGAAへの微細化進化、パワーMOSFETのEV・電源回路応用をわかりやすく解説。

MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor:金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)は、現代の集積回路における基本スイッチング素子です。ゲート電極に印加する電圧によってドレイン-ソース間の電流をオン・オフ制御します。CPUやメモリ、スマートフォンのSoCには数十億個のMOSFETが集積されています。

構造はゲート酸化膜(SiO₂またはHigh-K誘電体)・ゲート電極・ソース・ドレイン・チャネルで構成されます。NチャネルMOSFET(NMOS)とPチャネルMOSFET(PMOS)を組み合わせたCMOS構成が、低消費電力なデジタル回路の標準です。ゲート酸化膜の極薄化(~1nm)により High-K/Metal Gate 材料への移行が進んでいます。

微細化に伴いゲート長が縮小するにつれ短チャネル効果が顕在化し、トランジスタ構造はプレーナー型からFinFET、さらにGAA(Gate-All-Around)へと進化しました。製造工程では、サイドウォールスペーサーの形成(エッチバック)・LDD(Lightly Doped Drain)構造・浅接合ソース/ドレインの形成が歩留まりと性能を左右する重要工程です。

図解

MOSFET(nMOS)の構造(ゲート・ゲート絶縁膜・チャネル・ソース・ドレイン)
Metal-Oxide-Semiconductorの積み重ねが名前の由来。

紛らわしい言葉の切り分け

バイポーラとユニポーラ。違いは電流を運ぶキャリアの種類です。バイポーラ(BJTやIGBTなど)は電子と正孔の両方を使い、大電流を低損失で流しやすい一方、スイッチングが遅くなります。ユニポーラ(MOSFETなど)は一方のキャリアだけを使い、高速で、ゲートの電圧で制御できます。 比較記事 →

トンネルFETとMOSFET。違いは電子がソースからチャネルへ移る仕組みです。MOSFETは熱エネルギーで壁を越えた電子で動き、室温では約60mV/decより急峻に切り替えられません。トンネルFETはトンネル効果で壁をすり抜けた電子で動くためこの下限を超えられますが、オン電流が小さいことが課題です。 比較記事 →

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この用語を扱う職種

設計・デバイス開発デバイスエンジニア(トランジスタ開発)

よくある質問(FAQ)

MOSFETとは何ですか?
ゲート電圧でソース・ドレイン間の電流を制御する電界効果トランジスタで、現代のICの基本素子です。低消費電力で大規模集積に向きます。
MOSFETの動作原理は?
ゲートに電圧を加えると電界でチャネルが形成され、電流が流れます。電圧でオン・オフを制御する電圧駆動素子です。
nMOSとpMOSの違いは?
nMOSは電子、pMOSは正孔をキャリアとします。両者を相補的に組み合わせたCMOSが低消費電力で、デジタルLSIの標準構成です。

デバイスの製造メーカー

TSMC(台湾積体電路製造)台湾

世界最大の半導体ファウンドリ。3nm、5nm、7nmなど最先端プロセスノードで業界をリード。Apple、NVI…

Samsung Electronics(サムスン電子)韓国

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Intel米国

世界最大のCPUメーカー。従来はIDMとして自社プロセスでCPUを製造してきたが、Intel Foundry …

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. 東京エレクトロン nanotec museum「半導体用語集:MOSFET」(2026/10/07 確認)