令人惊讶的是，“场效应晶体管”的专利要比双极晶体管的诞生早至少二十年。但是，双极晶体管在商业上很快流行起来，第一款由双极晶体管制成的芯片出现在1960年代，MOSFET制造技术在1980年代得到了完善，并很快超过了它们的双极表亲。
在1947年发明点接触晶体管之后，事情开始迅速发展。第二年发明了第一个双极晶体管。然后在1958年，杰克·基尔比（Jack Kilby）提出了第一个集成电路，该集成电路在同一芯片上放置了多个晶体管。十一年后，借助革命性的阿波罗制导计算机，阿波罗11号登上月球，这是世界上第一台嵌入式计算机。它是使用原始的双三输入或非门IC制成的，每个门仅由3个晶体管组成。
这引起了流行的TTL（晶体管-晶体管逻辑）系列逻辑芯片，该系列是使用双极型晶体管构造的。这些芯片的电压为5V，可以以最高25MHz的速度运行。
这些很快就让位给了肖特基钳位晶体管逻辑，该逻辑在基极和集电极之间增加了一个肖特基二极管以防止饱和，从而大大减少了存储电荷并减少了切换时间，进而减少了由存储电荷引起的传播延迟。
基于双极晶体管的另一系列逻辑是ECL（发射极耦合逻辑）系列，该系列以负电压运行，与标准TTL对应ECL最高可运行500MHz相比，其本质上是“反向”运行。
大约在这个时候，引入了CMOS（互补金属氧化物半导体）逻辑。它同时使用了N通道和P通道设备，因此名称互为补充。
TTL VS CMOS：优点和缺点
首先也是最受关注的是功耗– TTL比CMOS消耗更多的功率。
从TTL输入只是双极晶体管的基极的角度来看，这是正确的，双极晶体管需要一些电流才能将其导通。输入电流的大小取决于内部电路，最大吸收电流为1.6mA。当许多TTL输入连接到一个TTL输出时，这通常会变成一个问题，该TTL输出通常只是一个上拉电阻或驱动较差的高端晶体管。
另一方面，CMOS晶体管具有场效应，换句话说，栅极处的电场足以影响半导体通道的导通。从理论上讲，除了栅极的小泄漏电流（通常为皮安或纳安的量级）外，没有消耗任何电流。但是，这并不是说即使对于更高的速度也是如此。 CMOS芯片的输入具有一定的电容，因此上升时间有限。为确保上升时间在高频下快速，需要大电流，在MHz或GHz频率下，电流可能约为几安培。仅当输入必须更改状态时才消耗此电流，这与TTL不同，在TTL中，信号必须存在偏置电流。
在输出方面，CMOS和TTL各有优缺点。TTL输出是图腾柱或上拉。使用图腾柱，输出只能在轨的0.5V范围内摆动。但是，输出电流远高于其CMOS输出电流。同时，可以将CMOS输出与压控电阻进行比较，根据负载的不同，可以在电源轨的毫伏范围内输出。但是，输出电流有限，通常不足以驱动几个LED。
由于其较小的电流需求，CMOS逻辑非常适合于小型化，数百万个晶体管可以封装在一个很小的区域内，而电流需求却不切实际。
TTL相对CMOS具有的另一个重要优势是其坚固性。场效应晶体管依赖于栅极和沟道之间的薄氧化硅层，以在它们之间提供隔离。该氧化物层为纳米厚，击穿电压很小，即使在大功率FET中也很少超过20V。这使得CMOS非常容易受到静电放电和过电压的影响。如果输入悬空，则它们会缓慢积累电荷并导致杂散的输出状态变化，这就是通常将CMOS输入上拉，下拉或接地的原因。由于输入是晶体管基极，因此TTL在很大程度上不会遇到这个问题，因为它的阻抗较低，因此其作用更像二极管，并且对噪声的敏感度较低。
TTL或CMOS？哪个更好？
CMOS逻辑几乎在所有方面都取代了TTL。尽管TTL芯片仍然可用，但使用它们并没有真正的优势。
但是，TTL输入电平已标准化，许多逻辑输入仍说“ TTL兼容”，因此使用CMOS驱动TTL输出级以实现兼容性并不罕见。就实用性而言，总体而言，CMOS无疑是赢家。
TTL逻辑系列使用双极晶体管执行逻辑功能，而CMOS使用场效应晶体管。尽管CMOS比TTL敏感，但它通常消耗的功率要少得多。CMOS和TTL不能真正互换，并且随着低功耗CMOS芯片的出现，在现代设计中很少使用TTL。