Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Siirry sisältöön
Wikipedia
Haku

CMOS

Wikipediasta
CMOS-kalvorakenne
Yksinkertaistettu kaavio CMOS-valmistusvaiheista.

Komplementaarinen metallioksidipuolijohde eliCMOS (engl.complementary metal-oxide semiconductor) onkanavatransistoreihin perustuvamikropiiritekniikka, jota käytetään digitaalipiireissä, ja nykyään myös radiotaajuisissa piireissä. CMOS on yleinenlogiikkapiiriperhe. CMOS-tekniikalla valmistetaanlogiikkaporttipiirejä jamikroprosessoreja.

CMOS-prosessin kehittivätChih-Tang Sah jaFrank WanlassFairchild Semiconductorilla, jotka julkaisivat artikkelin vuonna 1963.[1] Logiikkapiirit p- ja n-kanavien MOS-transistoreilla olivat lähellä nollaa virrankulutuksessa.[1]Frank Wanlass haki CMOS-tekniikalle patenttia (US 3356858 A) vuonna 1963.[2] Ensimmäiset yleiskäyttöiset CMOS-logiikkapiirit julkaisiRCA vuonna 1968.[3] Ensimmäiset CMOS-tekniikkaa käyttävät piirit ilmestyivät kuluttajille paristokäyttöisissä digitaalikelloissa.[1]

CMOS-ohutkalvorakenne perustuu symmetrisiin ylös- ja alasvetäviin linjoihin; jokainen signaalijohdin on ainatransistorilla yhdistetty sekä 0- että 1-johtoihin. Näistä transistoreista toinen on aina auki, toinen kiinni.

Ennen CMOS-tekniikkaa oli käytössä tekniikka, jossa transistoreita oli vain yksi, ja toisessa välissä oli vastus. Tästä oli seurauksena se, että aina signaalin ollessa "väärässä asennossa" vastuksen läpi virtasi sähkövirta, joka aiheutti piirille suuren sähkönkulutuksen, vaikka piiri ei vaihtaisikaan tilaa.

CMOS mahdollisti selvästi pienemmän virrankulutuksen, koska auki olevan transistorin läpi ei teoriassa kulje virtaa, ja sähkövirran tarvitsee kulkea transistoreiden läpi vain kun signaalin tila muuttuu.

CMOS-tekniikalla pääsi jopa 15 mA virtaan verrattuna 110 mA virtaan.[4] CMOS oli kuitenkin hidas jaNMOS säilyi käytössä nopeutta vaativissa kohteissa.[4]

Piirien valmistustekniikan kehityttyä ja piirien käytyä hyvin pieniksi myös auki olevasta transistorista on alkanut vuotaa läpi sähkömääriä, jotka vaikuttavat piirin virrankulutukseen. Tästä syystä CMOS-kalvorakenteisiin on lisätty eristekalvoja, kutenhigh-k-eriste. Virrankulutuksen pienentämiseksi 2000-luvun vaihteessa tehty johdinmateriaalin vaihtaminenalumiinistakupariin johti siihen, että kalvorakenteisiin täytyi lisätätitaaninitridi-pohjaisia barrier-kalvojadiffuusion estämiseksi, koska kupari diffundoituu helposti kalvojen läpi ja tuhoaapuolijohteen.

CMOS-tekniikkaan perustuen on kehitetty myösvaloherkkä kenno l. kuvakenno, jota käytetään joissakindigitaalikameroissa, eliCMOS-kenno.

Käytössä on ollut myösHMOS-tekniikkaa (engl.high density, short channel MOS).

Katso myös

[muokkaa |muokkaa wikitekstiä]

Lähteet

[muokkaa |muokkaa wikitekstiä]
  1. abc1963: Complementary MOS Circuit Configuration is Invented computerhistory.org. Viitattu 23.10.2021. (englanniksi)
  2. Low stand-by power complementary field effect circuitry Google. Viitattu 5.10.2017.
  3. Integrated Circuits Semiconductor History Museum of Japan. Viitattu 5.10.2017.
  4. abhttp://www.shmj.or.jp/english/pdf/ic/exhibi727E.pdf

Aiheesta muualla

[muokkaa |muokkaa wikitekstiä]
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheestaCMOS.
Logiikkapiiriperheet
MOS-tekniikka
Muut tekniikat
Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/w/index.php?title=CMOS&oldid=22413093
Luokat:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp