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반도체는 여러 소자와 물질들을 Wafer위에 쌓아서 만든다.

P-MOS와 N-MOS를 배웠다면, 두가지 모두 P-Substrate(P-type Wafer)위에 만든다는 사실을 알고 있을 것이다.

N-MOS의 경우, n+ 도핑을 할 것이기 때문에 P-Substrate위에 만드는게 타당해 보인다. 그러나 P-MOS의 경우 n-well을 만들어 준 뒤, 그 위에 p+ 도핑을 한다. 웬지 번거로워 보여서 왜 그런것인지 의문이 생긴다.

사실, Wafer는 P-type과 N-type 두가지가 모두 존재한다. (+ 성장방법에 따라 100 110 111으로도 나뉜다) 

그렇다면, 왜 양산공정에서는 주로 P-Substrate만 사용하는 것일까? 

결론부터 말하자면, 전자와 양공의 이동속도 차이 때문이다. (전자의 이동속도는 양공의 2.7배정도다.)

P-MOS와 N-MOS의 경우, P-N 접합이 존재하지만 반도체로서 MOSFET에 기대하는 역할은 P-N 접합사이의 전류의 흐름이 아니라 

Source와 Drain 사이의 전류 흐름이다.

P-N 접합에서 전류가 흐르지 않게 하려면, 상대적으로 속도가 느린 양공을 다수캐리어로 갖는 P-type Substrate 를 사용하는 것이 유리하다. (이 때 소수캐리어는 전자)

전자와 양공의 속도 차이는 CMOS Transistor 에서 P-MOS와 N-MOS의 다수 캐리어 이동속도를 맞추기 위해

P-MOS가 N-MOS의 2.5~2.7배로 만들어지는 이유도 설명할 수 있다.