CMOSとは
CMOS （シーモス、Complementary Metal Oxide Semiconductor; 相補型金属酸化膜半導体）とは、狭義には MOSFET （金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）を相補形に配置したゲート構造のこと。 論理回路 の設計と実装に用いられる。そこから派生し多義的に多くの用例が観られる（『 』参照）。
原理
thumb|200px|CMOSによるインバータ p チャネル とnチャネル の MOSFET を、相補形に配置したゲート構造である。
CMOSを使った最も基本的な回路である、 インバータ （論理反転回路）を右図に示す。この回路において、VddとVssは電源線（VddはVssに対して3〜15V程度の電位差を持つ）で、Aが入力信号線である。Vdd側（図中上側）がPMOS-FETでありVss側（図中下側）がNMOS-FETである。
AがVssと同じ電位を持つとき、上のFETがオンになり、下のFETがオフになる。このため、出力Qの電位はVddとほぼ等しくなる。また、AがVddと同じ電位を持つとき、上のFETがオフになり、下のFETがオンになる。このため、出力Qの電位はVssとほぼ等しくなる。つまり、Aと反対の電位がQに現れる事になる。
特徴
バイポーラトランジスタ で構成される TTL などは、常に回路に電流が流れつづけるのに対し、CMOSでは論理が反転する際にMOSFETのゲートを飽和させる（あるいは飽和状態のゲートから電荷を引き抜く）ための電流しか流れないため、消費電力の少ない 論理回路 を実現できる。
また、微細化することにより、単一のMOSFETをスイッチングさせるのに要する電力量を減少させることができる。これにより、スイッチングの高速化、消費電力の低減、集積度の向上が可能である。電力消費の大半はスイッチングの際に行われるため、 回路設計 時にスイッチング回数を減らす工夫をすることでも、消費電力の削減ができる。但し、過度の微細化はゲート漏れ電流を増加させ、非常スイッチング時の消費電力を上昇させる結果を招いた。
過去には、CMOSはMOSFETのゲートを飽和させる状態まで電流を流しつづけなければスイッチングが行われないため、TTLやNMOSと比較し動作が遅いという特徴があった。しかし、微細化によるゲート容量の低下とVdd-Vssの低減、さらにはゲート誘電体の変更によってこの欠点は克服されている。
TTL に比べて入力インピーダンスが非常に高いため、入力端子に 静電気 が蓄積しやすい。また、MOSFETの構造自体が高電圧に対して非常にデリケート（入力ゲートの絶縁層が放電によって破壊されると回復不能となる）であるため、静電気による破損が起きやすい。そのため、通常、静電気による破損を防ぐためのクランプダイオードなどの保護回路が設けられているが、近年の 集積回路 の微細化によって、静電耐性の低下と静電保護対象の入力端子の増加が問題となっている。
MOSFETの動作領域における直流伝達特性は、線形領域における 出力 電圧 が 入力 電圧にほぼ等しいのに対して、 飽和...
