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MOSFETとは

MOSFET
最終更新:2026-08-30製造プロセス

MOSFETとは?

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。

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。

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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。

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