集積�v路として、デジタル�v路なら�Qトランジスタはスイッチの役割を担うだけである。ダイオードでももちろん、スイッチとして使うことはできる。しかし、電気を流すか流さないかは、外�陲稜枩�を切るかつなぐかの�Bとなる。トランジスタなら、スイッチオンならベースに電気を流し、オフならベース電流を流さないだけですむ。使い�M�}が��く違う。

集積�v路に使うメリットはそれだけではない。単なるスイッチなら接点や配線の�B�^によって信��(gu┤)は次��に��(f┫)衰していく。�v路の中の遠い場所では5Vの電圧が2〜3Vに��(f┫)衰することだってありうる。5Vを1、0Vを0として�b理を構成すると、2~3Vだと1か0を判別できなくなる。つまり集積�v路にスイッチとして使うのなら、�\幅作��を�eたせなければ使えないのである。だから�\幅�_(d│)であるトランジスタが��要になる。

�v路として考えると、トランジスタのメリットはきわめて�j(lu┛)きい。n型半導��、p型半導��をそれぞれ半導��材料として捉えると、npnトランジスタやMOSトランジスタ�O身が�\幅�_(d│)を構成している集積�v路とみなせないこともない。pn接合ダイオードだけでは残念ながらディスクリートなのである。

以�屬里茲Δ聞融，�ら、トランジスタをデジタル�v路に使うと�\幅作��を�eつスイッチといえる。ダイオードでは集積�v路を組むことはきわめて�Mしい。やはりトランジスタは偉�j(lu┛)だといえる。デジタル�v路から見ると、バイポーラかMOSかは些細なことである。

しかし、実際に集積�v路を作るとなると、MOSかバイポーラかの違いはきわめて�j(lu┛)きい。しかもシリコンかゲルマニウムかという半導��材料の違いも雲�oの差がある。

まず、基本原理としてMOSとバイポーラの違いを議�bしよう。バイポーラトランジスタはショックレイが最初から�{求していたように、ベース幅を1ミクロン以下に薄くしなければ�\幅作��は�eち�uない。1960�Q代、70�Q代の�\術では1ミクロンのリソグラフィ�\術はなかった。そこでバイポーラは�e構�]をとらざるをえなかった。電流は�e��(sh┫)向に走るものの、コレクタ電極を表�Cから�Dり出そうとすると�eから横へ電流が流れる。ディスクリートでは、�e構�]だからコレクタ電極は下�陲�らとったが、集積�v路なら下�霤填砲��屬��vしてとらなくてならない。これでは集積度は�屬�らない。

これに�瓦靴董�MOSトランジスタは表�Cから、ゲート、ドレイン、ソースの3端子をとることができる。電流は横��(sh┫)向に走る。集積化は容易だ。

しかし、MOSトランジスタの表�Cはかつて��常に不�W定だった。�c�C��位密度が�j(lu┛)きいうえに、�w定電荷、可動電荷などさまざまな要因がMOS表�Cを不�W定にしていた。�T晶�C��(sh┫)位も�c�C��位密度に�j(lu┛)きな影�xを及ぼした。このため、世�c中のエンジニアが挑戦し、MOS表�Cの不�W定性を解��して初めてMOSトランジスタが使えるレベルに達した。このための努��を今日のMOS半導��チップの成果として�屬欧訖佑燭舛��Hい。

これらの��実から言えることは、MOSトランジスタは当初、不�W定な問��があったが、最初から集積化しやすいという�j(lu┛)きなメリットがあった。バイポーラは集積化しにくいが、表�Cの不�W定さの影�xは�pけにくかった。しかし、Mooreの法�Г砲靴燭�って集積度が�屬�るにつれ、集積化しやすいトランジスタがメジャーになった。

しかし、Mooreの法�Г砲箸蕕錣譴���要がなくなった今、このままMOSのメリットは��くのだろうか。ここで提案したいのだが、リソグラフィ�\術でベース幅さえ、nmオーダーで�U(ku┛)御できるようになった現在、ラテラルバイポーラトランジスタをLSIの基本素子に使うという考えはないのだろうか。かつての集積化しにくいバイポーラ、というデメリットは今やなくなった。リソグラフィでベース幅を�U(ku┛)御できる今、エミッタ、ベース、コレクタとも表�Cから�Dり出しやすいラテラル構�]が容易に���]できるようになった。バイポーラは電流�~動�ξ�がMOSよりも高い。LSI�v路の出��バッファや小さな入��オフセット、という�v路的なメリットは�j(lu┛)きい。MOSの薄いゲート�┣祝譽蝓璽�電流やサブスレッショルド電流�\�j(lu┛)の問��もない。ただし、バイポーラでは0.7Vというバンドギャップリファレンスの問��があるため、低電圧化の限�cはついそこまで来ているが。