Der Begriff CMOS steht für komplementäre Metall-Oxid-Halbleiter und bezieht sich auf eine Technologie, die Metalloxide verwendet, um elektronische integrierte Schaltungen sowie die mit dieser Technologie hergestellten Geräte zu bauen. Informell werden diese Arten von Geräten oft als Chips oder ICs bezeichnet, und einige Leute verwenden den Begriff CMOS-Transistor, um sich auf einen Transistor zu beziehen, der in einem CMOS-Gerät enthalten ist. CMOS-Bauelemente werden hauptsächlich für digitale Hochgeschwindigkeitslogikanwendungen wie Computer-CPUs, Speicherchips und andere integrierte Schaltungen verwendet, die auf digitaler Logik angewiesen sind, um ihre zugewiesenen Aufgaben auszuführen. Infolgedessen werden Transistoren in CMOS-Bauelementen häufig als Schalttransistoren verwendet, die die in Logikschaltungen benötigten Hochgeschwindigkeits-Schaltvorgänge ausführen.
Ein Schalttransistor ist ein Gerät, das dazu bestimmt ist, unter bestimmten Umständen ein elektrisches Signal zu leiten, wobei es ein- oder ausschaltet und dadurch eine logische Funktion ausführt. Ein CMOS-Transistor besteht aus drei Komponenten: einem Kollektor, einem Emitter und einer Basis. Wenn der Transistor ein Signal an seinem Kollektor, aber nicht an seiner Basis oder an seiner Basis, aber nicht an seinem Kollektor hat, leitet er kein Signal und bleibt ausgeschaltet. Es schaltet sich nur ein und sendet ein Signal, wenn sowohl an seinem Kollektor als auch an seiner Basis ein Signal empfangen wird. Daher können Transistoren so angeordnet werden, dass sie zahlreiche logische Funktionen ausführen. Diese Anordnungen von Transistoren in CMOS-Bauelementen werden als Logikgatter bezeichnet.
Logische Gatter gibt es in einer Reihe von Typen wie AND, NAND, OR oder NOR, und je nach ihrer Reihenfolge im CMOS-Baustein können sie auf verschiedene, aber vorhersehbare Arten auf verschiedene Eingangssignale reagieren. Ein UND-Gatter schaltet nur ein, wenn es zwei bestimmte Signale empfängt. Ein NAND-Gatter schaltet nur ein, wenn es nicht zwei bestimmte Signale empfängt. Ein ODER-Gatter schaltet ein, wenn es eines oder beide von zwei bestimmten Signalen empfängt, aber nicht beide gleichzeitig. Ein NOR-Gatter schaltet nur ein, wenn es keines von zwei spezifischen Signalen empfängt.
Die in CMOS-Bauelementen verwendeten Transistoren werden auf verschiedene Weise einzeln bezeichnet, die alle bestimmte Eigenschaften der Bauelemente identifizieren. Zusammen werden die Transistoren normalerweise als Name bezeichnet, der das Präfix MOS enthält, das für Metall-Oxid-Halbleiter steht und das Material und die Konstruktionsmethode des Geräts identifiziert. Die Transistoren in CMOS-Bauelementen sind typischerweise Feldeffekttransistoren, und sie werden häufig als MOSFETs bezeichnet.
Ein CMOS-Transistor kann auch nach seiner elektrischen Ladungsreihenfolge bezeichnet werden. Die drei Hauptkomponenten der Transistoren, Kollektor, Emitter und Basis, haben eine spezifische elektrische Ladung, die entweder als positiv-negativ-positiv bzw. negativ-positiv-negativ geordnet ist. Die Begriffe N-Typ und P-Typ werden oft verwendet, um die Ladungsreihenfolge im Transistor zu identifizieren. Außerdem kann ein CMOS-Transistor als PMOS/pMOSFET oder NMOS/nMOSFET bezeichnet werden, wobei der erste Buchstabe die Ladungsreihenfolge im Transistor angibt. Die Kenntnis der Ladungsreihenfolge ist wichtig, wenn CMOS-Transistoren mit anderen Schaltungen verbunden werden und wie sie in bestimmten Arten von Logikgattern funktionieren.