NMOS-transistors worden om verschillende redenen vaker gebruikt dan PMOS bij het ontwerpen van digitale schakelingen. Een belangrijk voordeel van NMOS-transistors is hun hogere elektronenmobiliteit in vergelijking met gaten in PMOS-transistors, waardoor hogere schakelsnelheden mogelijk zijn. Dit voordeel vertaalt zich in een snellere werking van logische poorten en circuits die zijn gebouwd met NMOS-technologie, waardoor ze geschikt zijn voor snelle toepassingen zoals microprocessors en geheugencircuits. Bovendien kunnen NMOS-transistors worden vervaardigd met eenvoudigere productieprocessen en tegen lagere kosten in vergelijking met PMOS, wat bijdraagt aan hun wijdverbreide acceptatie in digitale logische ontwerpen.
Bij het ontwerpen van logische poorten wordt de voorkeur gegeven aan NMOS-transistoren boven PMOS, voornamelijk vanwege hun hogere schakelsnelheden en lagere fabricagekosten. NMOS logische poorten kunnen hogere prestaties en efficiëntie bereiken in termen van snelheid en energieverbruik vergeleken met PMOS-tegenhangers. Deze efficiëntie komt voort uit het feit dat NMOS-transistors werken met elektronen als ladingsdragers, die sneller door het halfgeleidermateriaal kunnen bewegen dan gaten in PMOS-transistors. Als gevolg hiervan zijn logische NMOS-poorten zeer geschikt voor toepassingen die snelle gegevensverwerking en snelle werking vereisen, zoals in moderne microprocessors en digitale signaalprocessors.
NMOS-technologie heeft in bepaalde toepassingen vaak de voorkeur boven CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) vanwege het eenvoudigere circuitontwerp en de snellere werking. Terwijl CMOS-technologie zowel NMOS- als PMOS-transistors combineert om een laag stroomverbruik en een hoge ruisimmuniteit te bereiken, kunnen NMOS-transistors alleen hogere schakelsnelheden en eenvoudigere circuitconfiguraties bieden. In toepassingen waarbij snelheid van het grootste belang is, zoals bij high-performance computing en telecommunicatie, kunnen op NMOS gebaseerde ontwerpen worden gekozen boven CMOS-implementaties om aan strenge snelheidseisen te voldoen zonder concessies te doen aan de algehele prestaties.
PMOS-transistors nemen doorgaans meer chipoppervlak in beslag dan NMOS-transistors vanwege hun lagere mobiliteit en grotere fysieke afmetingen die nodig zijn om vergelijkbare elektrische kenmerken te bereiken. Bij halfgeleiderfabricageprocessen zijn PMOS-transistors over het algemeen groter van afmeting vergeleken met NMOS-transistors, wat resulteert in een groter verbruik van het chipoppervlak. Deze grotere oppervlaktevereiste voor PMOS-transistors kan van invloed zijn op de algehele chipgrootte en productiekosten, waardoor NMOS-technologie aantrekkelijker wordt voor ontwerpen waarbij het minimaliseren van de chipgrootte en -kosten kritische factoren zijn.
NMOS-transistors zijn over het algemeen sneller dan PMOS-transistors vanwege de hogere mobiliteit van elektronen in vergelijking met gaten in halfgeleidermaterialen. Elektronen, die negatief geladen deeltjes zijn, bewegen sneller door het halfgeleiderkanaal van NMOS-transistors wanneer er een spanning wordt aangelegd op de poortaansluiting. Door deze snellere mobiliteit kunnen NMOS-transistors sneller aan en uit schakelen, wat resulteert in kortere voortplantingsvertragingen en snellere responstijden in digitale circuits. Als gevolg hiervan krijgt NMOS-technologie de voorkeur in toepassingen waarbij snelheid en prestaties prioriteit krijgen, zoals bij snelle gegevensverwerking, geheugentoegang en toepassingen voor digitale signaalverwerking.