成对的金属氧化物半导体场效

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1、成对的金属氧化物半导体场效采用CMOS技术可以将成对的金属氧化物半导体场效发展历史1963年,仙童半导体(FairchildSemiconductor)的FrankWanlass发明了CMOS电路。到了1968年,美国无jordan2009shoes线电公司(RCA)一个由亚伯·梅德温(AlbertMedwin)领导[1]的研究团队成功研发出第一个CMOS集成电路(IntegratedCircuit)。早期的CMOS元件虽然功率消耗比常见的晶体管-晶体管逻辑电路(Transistor-to-TransistorLog

2、ic,TTL)要来得低,但是因为操作速度较慢的缘故,所以大多数应用CMOS的场合都和降低功耗、延长电池使用时间有关,例jordanspizikes如电子表。不过经过长期的研究与改良,今日的CMOS元件无论在使用的面积、操作的速度、耗损的功率,以及制造的成本上都比另外一种主流的半导体制程BJT(BipolarJunctionTransistor,双载子晶体管)要有优势,很多在BJT无法实现或是实作成本太高的设计,利用CMOS皆可顺利的完成。早期分离式CMOS逻辑元件只有"4000系列"一种(RCA'COS/MOS'制程

3、),到了后来的"7airjordancp3400系列"时,很多逻辑芯片已经可以利用CMOS、NMOS,甚至是BiCMOS(双载子互补式金氧半)制程实现。早期的CMOS元件和主要的竞争对手BJT相比,很容易受到静电放电(ElectroStaticDischarge,ESD)的破坏。而新一代的CMOS芯片多半在输出入接脚(I/Opin)和电源及接地端具备ESD保护电路,以避免内部电路元件的闸极或是元件中的PN接面(PN-Junction)被ESDjordancp3引起的大量电流烧毁。不过大多数芯片制造商仍然会特别警告使用

4、者尽量使用防静电的措施来避免超过ESD保护电路能处理的能量破坏半导体元件,例如安装内存模组到个人电脑上时,通常会建议使用者配戴防静电手环之类的设备。此外,早期的CMOS逻辑元件(如4000系列)的操作范围可由3伏特至18伏特的直流电压,所以CMOS元件的闸极使用铝做为材料。而多年来大多数使用CMOS制造的逻辑芯片也多半在TTL标准规格的5伏特底下操作,直到1jordancp3ii990年后,有越来越多低功耗的需求与讯号规格出现,取代了虽然有着较简单的讯号接口、但是功耗与速度跟不上时代需求的TTL。此外,随着MOSFE

5、T元件的尺寸越做越小,闸极氧化层的厚度越来越薄,所能承受的闸极电压也越来越低,有些最新的CMOS制程甚至已经出现低于1伏特的操作电压。这些改变不但让CMOS芯片更进一步降低功率消耗,也让元件的性能越来越好。近代的CMOS闸极多半使用多晶硅制作。和金属闸极比起来,多晶硅的优jordancp32点在于对温度的忍受范围较大,使得制造过程中,离子布值(ionimplantation)后的退火(anneal)制程能更加成功。此外,更可以让在定义闸极区域时使用自我校准(self-align)的方式,这能让闸极的面积缩小,进一步降

6、低杂散电容(straycapacitance)。2004年后,又有一些新的研究开始使用金属闸极,不过大部分的制程还是以多晶硅闸极为主。关于闸极结构的改良,还有很多研究集中在使用不同的闸极氧化层jordanspizike材料来取代二氧化硅,例如使用高介电系数介电材料(high-Kdielectric),目的在于降低闸极漏电流(leakagecurrent)。[2][3][4]CMOS应用一,计算机领域CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor,本意是指互补金属氧化物半导体--一种

7、大规模应用于集成电路芯片制造jordanspizikeblack的原料)是微机主板上的一块可读写的RAM芯片,用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电,即使系统掉电,信息也不会丢失。CMOSROM本身只是一块存储器,只有数据保存功能,而对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序。早期的CMOS设置程序驻留在软盘上的(如IBM的PC/AT机型),使用很不方便。现在多数厂家将CMOS设置程序做到了BIOS芯片中,在jordanmensspizike开机时通过按下某个特定键就可进入CMO

8、S设置程序而非常方便地对系统进行设置,因此这种CMOS设置又通常被叫做BIOS设置。CMOS由PMOS管和NMOS管共同构成,它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间要么PMOS导通、要么NMOS导通、要么都截至,比线性的三极管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低,因此,计算机里一个纽扣电池就可以给它长时间地提供电力。在jo

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