今回は平成23年度 理論科目 A問題11を解説します。MOS電界効果トランジスタ（MOSFET）の構造図をもとに、ゲートに正の電圧を加えたときに除去されるキャリヤ・チャネルを作るキャリヤ・ドレーン電流の変化・チャネルの種類を問う穴埋め問題です。
p形基板にn形のソース・ドレーンをもつMOSFETで、ゲートにしきい値以上の正電圧を加えると、基板表面の正孔が除去され電子の薄い層（反転層＝チャネル）ができます。これがnチャネルMOSFETで、ゲート電圧を上げるとドレーン電流が増える点がポイントです。
出題のポイント
平成23年度 理論科目 A問題11：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 理論科目 【電子理論（半導体等）】 平成23年度 A問題11
次の文章は、電界効果トランジスタに関する記述である。
図に示すMOS電界効果トランジスタ(MOSFET)は、p形基板表面にn形のソースとドレーン領域が形成されている。また、ゲート電極は、ソースとドレーン間のp形基板表面上に薄い酸化膜の絶縁層（ゲート酸化膜）を介して作られている。ソースSとp形基板の電位を接地電位とし、ゲートGにしきい値電圧以上の正の電圧VGSを加えることで、絶縁層を隔てたp形基板表面近くでは、(ア)が除去され、チャネルと呼ばれる(イ)の薄い層ができる。これによりソースSとドレーンDが接続される。このVGSを上昇させるとドレーン電流IDは(ウ)する。
また、このFETは(エ)チャネルMOSFETと呼ばれている。
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
(ア) (イ) (ウ) (エ) (1) 正孔 電子 増加 n (2) 電子 正孔 減少 p (3) 正孔 電子 減少 n (4) 電子 正孔 増加 n (5) 正孔 電子 増加 p
ポイント解説：正のV_GSで正孔除去→電子チャネル形成→I_D増加、nチャネル
p形基板の多数キャリヤは正孔。ゲートにしきい値以上の正電圧VGSを加えると、基板表面近くの正孔が反発・除去され（(ア)＝正孔）、代わりに少数キャリヤの電子が引き寄せられて薄い層（反転層＝チャネル）ができる（(イ)＝電子）。この電子のチャネルがソースとドレーンをつなぐ。
VGSを上げるほどチャネルの電子が増え、ドレーン電流IDは増加する（(ウ)＝増加）。チャネルのキャリヤが電子なのでnチャネルMOSFET（(エ)＝n）。よって(ア)正孔・(イ)電子・(ウ)増加・(エ)nの(1)。
問題の解説
STEP1 (ア)(イ) 除去されるキャリヤとチャネル
正の電圧でp形基板表面の正孔が除去され((ア)＝正孔)、電子が集まって反転層（チャネル）ができる((イ)＝電子)。
STEP2 (ウ) ドレーン電流の変化
V_GSを上げるとチャネルの電子が増えI_Dは増加する。(ウ)＝増加。
STEP3 (エ) チャネルの種類
電子がキャリヤのチャネルなのでnチャネルMOSFET。(エ)＝n。よって(1)。
答え：(1)
💡 覚え方
nチャネルMOSFET：p形基板＋n形ソース/ドレーン。正のV_GSで正孔除去→電子チャネル(反転層)形成。V_GS↑でI_D増加。電圧制御形。
⚠️ よくある間違い
除去されるのは正孔、集まるのは電子（逆にしない）。電子チャネルだからnチャネル。V_GS↑でI_Dは増加。
まとめ
| (ア)(イ) | 正孔除去→電子チャネル |
| (ウ) | I_D増加 |
| (エ) | nチャネルMOSFET |
| 答え | (1) |
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