コンテンツにスキップ

CMOS

Xuất xứ: フリー bách khoa sự điển 『ウィキペディア ( Wikipedia ) 』

CMOS( シーモス, Complementary Metal-Oxide-Semiconductor; tương bổ hình MOS ) とは, P hình とN hình のMOSFETをディジタル đường về(Nói lý lẽ đường về) で tương bổ に lợi dụng する đường về phương thức[ chú 釈 1],およびそ の ような điện tử đường về やIC の ことである[1].また, そこから đẻ ra し đa nghĩa に nhiều く の dùng lệ が quan られる ( 『#そ の hắn の dùng lệ』 tham chiếu ).

Tương bổ hình MOS ( CMOS ) プロセスは,フェアチャイルドセミコンダクターXã のフランク・ワンラスが khảo án し, dực 1963 năm にワンラスとチータン・サー(Tiếng Anh bản)が học được で phát biểu した の が thủy まりである. RCA xã は1960 niên đại phần sau に “COS-MOS” という nhãn hiệu で thương phẩm hóa し[2],Hắn の メーカーに đừng の tên を thăm させ, 1970 niên đại trước nửa には “CMOS” が tiêu chuẩn な tên となるに đến った.

CMOSは, 1980 niên đại にNMOSロジックを rút いてVLSI dùng MOSFET の chủ lưu となり, TTL (Transistor-transistor logic) kỹ thuật も trí き đổi えた[3].そ の sau, CMOSはVLSIチップに chở khách されるMOSFET chất bán dẫn デバイス の tiêu chuẩn な chế tạo プロセスであり続けている. 2011 năm hiện tại, ほとんど の デジタル, アナログ, ミックスドシグナルICを hàm むICチップがCMOS kỹ thuật で chế tạo されている.

CMOSデバイス の quan trọng な đặc tính は, cao い nại ノイズ tính と thấp い tĩnh điện lực tiêu phí である. MOSFET の ペア の うち1つ の トランジスタは thường にオフであるため, thẳng liệt の tổ み hợp わせはオンとオフを thiết り thế える tế に nháy mắt に đại きな điện lực を tiêu phí するだけである. そ の ため,NMOSロジックやTTLの ように, trạng thái 変 hóa していないときにも định thường điện lưu が lưu れる nói lý lẽ đường về ほど phát nhiệt せず, チップ thượng に mật độ cao に tập tích できる. CMOSがVLSIチップ の thật trang kỹ thuật として nhất も quảng く sử われるようになった の は, chủ にこ の ような lý do によるも の である[4].

MOSとはMetal ( kim loại ) -Oxide ( toan hóa màng ) -Semiconductor ( chất bán dẫn ) の lược で, MOS hình điện giới hiệu quả トランジスタ の vật lý cấu tạo の ことを chỉ す. Toan hóa màng tuyệt duyên thể の thượng に kim loại ゲート điện cực を trí き, さらにそ の thượng に chất bán dẫn tài liệu を trí いたも の である[1].かつてはゲート điện cực としてアルミニウムが sử われていたが, hiện tại はポリシリコンが sử われている[5].IBMやインテルが45ナノメートル・ノード[6]Dưới の サイズで phát biểu したように, CMOSプロセスにおける “Cao dụ điện suất ( high-k ) / kim loại ゲート” の lên sân khấu により, một bộ で kim loại ゲートが sống lại している[7].

CMOSは thường にエンハンスメントモードMOSFET ( ngôn い đổi えれば, ゲート-ソース gian điện áp がゼロ の trường hợp, トランジスタがオフになる ) を sử dụng する[8].

Nguyên lý

[Biên tập]
CMOSによるインバータ

CMOS đường về は, p hình とn hình の kim loại - toan hóa màng - chất bán dẫn điện giới hiệu quả トランジスタ (MOSFET) を tương bổ に tổ み hợp わせて, nói lý lẽ ゲートやそ の hắn の デジタル đường về を thật trang するも の である[1].

Nhất も cơ bản な nói lý lẽ ゲートであるNOTゲート( nói lý lẽ phản 転 ) を hữu đồ に kỳ す. こ の đường về において, VddとVssは nguồn điện tuyến ( VddはVssに đối して3〜15V trình độ の điện vị kém を cầm つ ) で, Aが nhập lực tín hiệu tuyến である. Vdd sườn ( đồ trung thượng sườn ) がPMOS-FETでありVss sườn ( đồ trung hạ sườn ) がNMOS-FETである.

AがVssと cùng じ điện vị を cầm つとき, thượng の FETがオンになり, hạ の FETがオフになる. こ の ため, xuất lực Q の điện vị はVddとほぼ chờ しくなる. また, AがVddと cùng じ điện vị を cầm つとき, thượng の FETがオフになり, hạ の FETがオンになる. こ の ため, xuất lực Q の điện vị はVssとほぼ chờ しくなる. つまり, Aと phản đối の điện vị がQに hiện れる sự になる.

Lịch sử

[Biên tập]

Tương bổ hình đường về

[Biên tập]

Tương bổ hình đường về の nguyên lý は, 1953 năm にジョージ・クリフォード・シクライによってシクライ・ペア(Tiếng Anh bản)( Sziklai pair ) として sơ めて giới thiệu された. シクライ・ペアは,ダーリントン tiếp 続と cùng dạng に tăng biên độ を tăng やしてベース điện lưu を giảm らすため の も の であった. しかし, ダーリントン tiếp 続と vi ってNPNトランジスタとPNPトランジスタを tổ み hợp わせるという tương bổ hìnhバイポーラトランジスタĐường về であった[9].そ の sau, いくつか の tương bổ hình đường về について nghị luận された.

1962 năm には, cùng じくRCA xã のポール・K・ウェイマーが, CMOSに gần いLá mỏng トランジスタ( TFT ) tương bổ hình đường về を phát minh した[10].Bỉ は, tương bổ hìnhフリップフロップĐường về とインバータ đường vềを phát minh したが, より phục tạp な tương bổ hình nói lý lẽ の nghiên cứu はしていない. pチャネルとnチャネル の TFTを cùng cơ bản thượng の đường về に nhập れた の は bỉ が lúc ban đầu である. そ の 3 năm trước には,ジョン・T・ウォールマーク(Tiếng Anh bản)とサンフォード・M・マーカスが,JFETを sử った tập tích đường về として, tương bổ hình メモリ đường về を hàm むさまざまな phục tạp な nói lý lẽ cơ năng を phát biểu している.フランク・ワンラスは, RCAでウェイマーが hành った nghiên cứu に tinh thông していた.

MOSFET の lên sân khấu

[Biên tập]

MOSFET( kim loại - toan hóa màng - chất bán dẫn điện giới hiệu quả トランジスタ, MOSトランジスタ ) は, 1959 năm にベル viện nghiên cứuのモハメド・M・アタラ(Tiếng Anh bản) とダウォン・カーンによって phát minh された[11].MOSFET の chế tạo プロセスには, もともとPMOS ( p hình MOS ) とNMOS ( n hình MOS ) の 2 chủng loại があり, いずれもMOSFETを phát minh した lúc ấy の アタラとカーンが1960 năm にゲート trường 20μmを khai phát し, そ の sau 10μm の PMOS, NMOSデバイスを khai phát したも の である. MOSFETは lúc trước, バイポーラトランジスタを ưu tiên していたベル viện nghiên cứu では gặp qua ごされ làm lơ されていたが, MOSFET の phát minh はフェアチャイルドセミコンダクターで đại きな quan tâm をよんだ. アタラ の nghiên cứu に cơ づいて,チータン・サー(Tiếng Anh bản)が1960 năm sau nửa に chế tạo したMOS chế ngựBốn cực chân không quảnでフェアチャイドにMOS kỹ thuật を dẫn vào した[11].

CMOS の lên sân khấu

[Biên tập]

PMOSとNMOS の lạng プロセスを tổ み hợp わせた tân しいタイプ の MOSFETロジックが, フェアチャイルド のフランク・ワンラスとチータン・サー(Tiếng Anh bản)によって khai phát され, コンプリメンタリーMOS (CMOS) と hô ばれるようになった[12].1963 năm 2 nguyệt に luận văn として phát biểu された. そ の luận văn とワンラスが ra nguyện した đặc biệt cho phép では, シリコン cơ bản を nhiệt toan hóa してドレイン tiếp điểm とソース tiếp điểm の gian に nhị toan hóa ケイ tố の tầng を làm ることを cơ bản として, CMOSデバイス の chế tạo phương pháp を khái nói している.

CMOSは1960 niên đại phần sau にRCAXã によって thương nghiệp hóa された. RCAは tập tích đường về ( IC ) の thiết kế にCMOSを chọn dùng し, 1965 năm に không quân の コンピュータ の ためにCMOS đường về を khai phát し, 1968 năm には288ビット の CMOS SRAMメモリチップを khai phát した[13].RCAは1968 năm に4000シリーズの tập tích đường về にCMOSを chọn dùng し, 20μm の chất bán dẫn chế tạo プロセスから thủy め, そ の sau mấy năm gian で10μm の プロセスに từ 々に拡 trương した. Lúc trước の 4000シリーズは lớn nhất 1 MHz の クロックでしか động tác しなかった. Một phương, lúc ấy のTTLは, 10 MHzで động tác khả năng だった の で, lúc ấy の CMOSは tốc độ tính năng に không thập phần だったことは không めない[2].

CMOS の phát triển

[Biên tập]

CMOS kỹ thuật は, lúc trước アメリカ の chất bán dẫn nghiệp giới では, lúc ấy より cao tính năng だったNMOSを ưu tiên して gặp qua ごされていた. しかし, CMOSは thấp tiêu phí điện lực であることから Nhật Bản の chất bán dẫn メーカーにいち sớm く chọn dùng され, さらに tiến hóa し, Nhật Bản の chất bán dẫn sản nghiệp の hưng thịnh につながった. Đông chi は1969 năm に thông thường の CMOSよりも thấp tiêu phí điện lực で cao tốc động tác する đường về kỹ thuật C²MOS ( Clocked CMOS ) を khai phát した[14].Đông chi はC²MOS の kỹ thuật を dùng いて, 1971 năm に khai phát され1972 năm に phát bán されたシャープ の LEDポケット điện trác “エルシーミニ” の LSI ( đại quy mô tập tích đường về ) チップを khai phát した. Tưu phóng tinh công xá ( hiện セイコーエプソン ) は1969 năm からセイコークォーツ cổ tay khi kế の CMOS ICチップ の khai phát を thủy め, 1971 năm にセイコーアナログウオッチ38SQWを phát bán して đại lượng sinh sản を bắt đầu した[15].Dân sinh dùng として sơ めて lượng sản されたCMOS chế phẩm は, 1970 năm に phát bán されたハミルトン の デジタル cổ tay khi kế “パルサー タイム・コンピューター” である[16].Tiêu phí điện lực の thiếu なさから, 1970 niên đại lấy hàng, điện trác や khi kế にCMOSロジックが quảng く sử われるようになった.

1970 niên đại trước nửa の lúc đầu のマイクロプロセッサはPMOSロジックで làm られており, PMOSロジックが lúc đầu の マイクロプロセッサ nghiệp giới を chi phối していた. Thế giới sơ の マイクロコンピュータIntel 4004と thế giới sơ の phiếm dùng マイクロコントローラTMS1000は, PMOSロジックであった. CMOSを sử ったマイクロプロセッサは1975 năm にIntersil 6100とRCA CDP 1801として lên sân khấu したが, マイクロプロセッサ の thế giới でCMOSが chủ lưu になる の は1980 niên đại に nhập ってからである.

Lúc đầu の CMOSはNMOSロジックより trì かったため, 1970 niên đại の コンピュータにはNMOSロジックがより quảng く sử dụng されていた. CMOSメモリチップ Intel 5101 ( 1Kbit SRAM ) のアクセス thời gianは800ns[17]だった の に đối し, lúc ấy nhất tốc の NMOS (HMOS) メモリチップ Intel 2147 ( 4Kbit SRAM ) ( 1976 năm ) の アクセス thời gian は55/70ns[18]と dao かに cao tốc であった.

1978 năm, Masuhara Toshiakiが suất いる ngày lập の nghiên cứu チームは, ツインウェルHi-CMOSプロセスを dẫn vào し, 3μmプロセスで chế tạo したメモリチップ HM6147 ( 4Kbit SRAM ) を phát biểu した[19].HM6147 の アクセス thời gian は35/45/55ns[20]な の で, Intel 2147 の 55/70ns[18]より cao tốc である. HM6147 の tiêu phí điện lưu は5Vで lớn nhất 80mA[20]であり, Intel 2147 の 5Vで lớn nhất 180mA[18]と so べて trên diện rộng に cắt giảm することに thành công した[ chú 釈 2].ついにCMOSはNMOSロジック の tính năng を siêu えた. Ngang nhau あるいはそれ trở lên の tính năng で tiêu phí điện lực が trên diện rộng に thiếu ないツインウェルCMOSプロセスは, cuối cùng にNMOSを rút いて1980 niên đại の コンピュータ dùng chất bán dẫn chế tạo プロセスとして nhất も giống nhau なも の になった.

1989 năm に sao Mộc の quỹ đạo を chu hồi したNASAのガリレオ ( thăm tra cơ )は, thấp tiêu phí điện lực を lý do にRCA 1802CMOSマイクロプロセッサを sử dụng した[21].

CMOS の tiến hóa

[Biên tập]

インテルは1983 năm にCMOS chất bán dẫn デバイス chế tạo dùng の 1.5μmプロセスを phát biểu した[22].1980 niên đại nửa ばには, IBM のビジャン・ダヴァリ(Tiếng Anh bản)が cao tính năng, thấp điện áp, ディープサブミクロンCMOS kỹ thuật を khai phát し, より cao tốc なコンピュータや huề mang コンピュータ, バッテリー駆 động の huề mang điện tử máy móc の khai phát を khả năng にした[23].1988 năm にダヴァリは, cao tính năng 250nm CMOSプロセスを thật chứng するIBMチームを suất いている[24].

1987 năm に phú sĩ thông が700nm の CMOSプロセスを chế phẩm hóa[22].1989 năm に ngày lập, tam lăng điện cơ, NEC, đông chi が500nm の CMOSを chế phẩm hóa[25].1993 năm にソニーが350nm, ngày lập とNECが250nm の CMOSを chế phẩm hóa した. 1995 năm に ngày lập が160nm の CMOSプロセスを, 1996 năm に tam lăng が150nm の CMOSを, 1999 năm にサムスン điện tử が140nm の CMOSを phát biểu した[25].

2000 năm にマイクロン・テクノロジのグルテジ・シン・サンドゥ(Tiếng Anh bản)とチュン・T・ドアン ( Trung T. Doan ) が nguyên tử tầng chồng chất pháp High-κ dụ điện thể màng を phát minh し, コスト hiệu suất の lương い90nm の CMOSプロセスを khai phát した[23][26].2002 năm に đông chi とソニーが65nm の CMOSプロセスを khai phát し[27],2004 năm にTSMCが45nm CMOS nói lý lẽ の khai phát を thủy めた[28].マイクロン・テクノロジ の グルテジ・シン・サンドゥによるピッチダブルパターン の khai phát によって2000 niên đại に30nm cấp CMOSを khai phát することになった[23].

CMOSは hiện đại の ほとんど の LSIやVLSIデバイスに dùng いられている[29].ワットあたり の tính năng が nhất も cao いCPUは1976 năm tới nay 2010 năm に đến るまでCMOSスタティックロジックでありつづけている. 2019 năm hiện tại, chất bán dẫn デバイス chế tạo は cứng nhắc CMOS kỹ thuật がまだ chủ lưu であるが, từ 々に20nm dưới の chất bán dẫn ノード chế tạo khả năng な phi cứng nhắcFinFETKỹ thuật に lấy って đại わられつつある[30].

Kỹ thuật giải thích

[Biên tập]
NANDゲートの CMOS đường về cấu thành
Q1,Q2はNMOS, Q3,Q4はPMOS の トランジスタで cấu thành されている.
NORゲートの CMOS đường về cấu thành
Q1,Q2はNMOS, Q3,Q4はPMOS の トランジスタで cấu thành されている.

TTLや,NMOSロジックやPMOSロジックの ようにPNP hình あるいはNPN hìnhバイポーラトランジスタの phiến phương だけを lợi dụng する phương thức では, thường に đường về bên trong に điện lưu が lưu れつづける の に đối し, CMOSでは nói lý lẽ が phản 転する tế にMOSFET の ゲートを bão hòa させる ( あるいは bão hòa trạng thái の ゲートから điện tích を dẫn き rút く ) ため の điện lưu しか lưu れないため, tiêu phí điện lực の thiếu ないNói lý lẽ đường vềを thật hiện できる[31].

さらに,Nhỏ bé hóaすることにより, 単 một の MOSFETをスイッチングさせる の に muốn する điện lực lượng を giảm bớt させることができる. これにより, tập tích độ を hướng về phía trước させるだけで, cao tốc hóa と tiêu phí điện lực の thấp giảm も đồng thời に đến られる (デナードTắc.ムーア の pháp tắcも tham chiếu )[32].Điện lực tiêu phí の hơn phân nửa はスイッチング の tế に hành われるため,Đường về thiết kếKhi にスイッチング hồi số を giảm らす công phu をすることでも, tiêu phí điện lực の cắt giảm ができる.

しかし, thương dùngマイクロプロセッサの sinh sản に sử われる trước hết đoan の tập tích đường về プロセスでは, 21 thế kỷ に nhập った khoảnh から, nhỏ bé hóa による lậu れ điện lưu の tăng thêm による phi スイッチング khi の tiêu phí điện lực の thượng thăng により, trước thuật の tiêu phí điện lực の thấp giảm がキャンセルされ, さらにはそちら の tiêu phí điện lực の thượng thăng の ほうが chi phối になってしまっている ( いわゆる “ムーア の pháp tắc の giới hạn” として biết られる hiện tượng の ひとつ )[33].

Qua đi には, CMOSはMOSFET の ゲート dung lượng を bão hòa させる trạng thái まで điện lưu を lưu しつづけなければスイッチングが hành われないため, TTLやNMOSロジックと tương đối し động tác が trì いという nhược điểm があった. しかし, nhỏ bé hóa によるゲート dung lượng の thấp hèn とVdd-Vss の thấp giảm, さらにはゲート điện cực tài liệu の 変 càng ( ポリシリコン の sử dụng ) によってこ の thiếu điểm は khắc phục されている[34].

TTLに so べて nhập lực インピーダンスが phi thường に cao いため, nhập lực phần cuối にTĩnh điện khíが súc tích しやすい. また, MOSFET の cấu tạo tự thể が cao điện áp に đối して phi thường にデリケート ( nhập lực ゲート の tuyệt duyên tầng が phóng điện によって phá 壊されると hồi phục không thể となる ) であるため, tĩnh điện khí による tổn hại が khởi きやすい. そ の ため, thông thường, tĩnh điện khí による tổn hại を phòng ぐため の クランプダイオードなど の bảo hộ đường về が thiết けられているが, năm gần đây のTập tích đường vềの nhỏ bé hóa によって, tĩnh điện nhẫn nại の thấp hèn と tĩnh điện bảo hộ đối tượng の nhập lực phần cuối の tăng thêm が vấn đề となっている[35].

“デジタル đường về #プルアップ・プルダウン”を tham chiếu

MOSFET の động tác lĩnh vực における chảy ròng vân đạt đặc tính は, đường nét lĩnh vực における xuất lực điện áp が nhập lực điện áp にほぼ chờ しい の に đối して,Bão hòa lĩnh vựcにおける xuất lực điện áp はゲート điện áp からVth “しきい trị điện áp” を dẫn いた trị となる[36].p-MOSFET が bão hòa lĩnh vực の とき n-MOSFET は đường nét lĩnh vực であり, n-MOSFET が bão hòa lĩnh vực の とき p-MOSFET は đường nét lĩnh vực であることより, CMOS の động tác lĩnh vực の đãi どを đường nét lĩnh vực とすることができる.

CMOS cấu tạo にすると, xuất lực điện áp phạm 囲は nguồn điện điện áp phạm 囲に khái ね chờ しくなる. Nhập lực tín hiệu のしきい trịはH の khi とL の khi で đối xưng となる の で,Nói lý lẽ đường vềThiết kế がPhụ nói lý lẽでもChính luận lýでも điện khí な đặc tính に vi いがなくなり nói lý lẽ thiết kế の tự do độ が tăng す. Đồng thời に, nguồn điện điện áp ( động tác điện áp ) の hứa dung phạm 囲も quảng くなり điện khí な thiết kế をしやすくなる.

CMOSは, nguồn điện điện áp を thấp くすると tiêu phí điện lực が thiếu なくなる phản diện, vân đạt trì duyên thời gian が đại きくなる tính chất を cầm つ. これは, 単 thuần な thừa trừ tính やせいぜい khai bình tính を, nhân gian の キー thao tác tốc độ に hợp わせて hành えば lương く tiêu phí điện lực は ức えたいĐiện trácなどにはもってこいである. Một phương でそ の động tác の trì さが ngại われるような, たとえば qua đi には tính năng đệ nhất のスーパーコンピュータやメインフレームはECLが sử われていた. しかし, 拡 đại するパーソナルコンピュータThị trường による sau áp しによって nhỏ bé hóa が tiến み, thấp điện áp động tác と cao tốc hóa の lạng lập が đồ られたことと, tập tích độ の hướng về phía trước や tất yếu な làm lạnh năng lực の hòa hoãn によるトータルコスト の thấp hèn chờ の muốn nhân によって, コストパフォーマンス にもECLを bao trùm するようになり, hôm nay ではメインフレーム, さらにはスーパーコンピュータ hướng けマイクロプロセッサThị trường でもCMOSが chủ lưu となっている[37][38].

また, cùng じような lý do でChất bán dẫn メモリなどをはじめとするロジックICもほとんどがCMOS cấu tạo で chế tạo されており, năm gần đây は tiểu dung lượngNguồn điện đường về・アナログ-デジタル変 đổi về lộ・デジタル-アナログ変 đổi về lộなどを hàm むも の まで chế tác されるようになっている.

Sử dụng thượng の chú ý điểm

[Biên tập]

CMOS cấu tạo では, P hình chất bán dẫn とN hình chất bán dẫn が cùng tồn tại する の で ký sinh tố tử ( ký sinhダイオード・ ký sinhサイリスタなど ) が sinh じてしまう. こ の ため, gì らか の nguyên nhân でNguồn điệnĐiện áp phạm 囲を nhập lực điện áp が ngoại れると, MOSFETがオン の ままとなるラッチアップ hiện tượng が phát sinh する. こ の ため, một cái chớp mắt でも nguồn điện điện áp phạm 囲を siêu える khả năng tính がある nhập lực phần cuối には,ダイオードなどによる bảo hộ đường về を thiết ける tất yếu がある. なお, これら の bảo hộ đường về を nội tàng したICも tồn tại する ( nhập lực トレラント cơ năng ).

Nhập lực điện áp をHとL の trung gian にすると, vốn dĩ lạng phương が đồng thời にオン trạng thái になってはいけない, nguồn điện sườn と tiếp đất sườn の lạng phương の MOSFETがオンになってしまう ( かもしれない. Nguồn điện điện áp とMOSFET の スレッショルドに y る ). これにより, nhất ác の trường hợp nguồn điện が tiếp đất にショートした cách hảo となり, đạiĐiện lưu( nối liền điện lưu ) が lưu れる. こ の とき phát sinh する nhiệt によって, tự thân が tổn hại してしまうことも nhiều い. こ の ため, nhập lực として sử わない ( nói lý lẽ にはどこにも tiếp 続する tất yếu がない ) nhập lực phần cuối は, điện vị を không chừng にしてそ の ようなことを khởi こす khả năng tính が vô いように, HかLに cố định して điện vị を yên ổn させる tất yếu がある.

CMOS tiêu chuẩn ロジックIC

[Biên tập]

Phiếm dùng ロジックIC( tiêu chuẩn ロジックIC ) の một đám として, CMOSで thật trang されたIC の シリーズがある. こ の tiết ではそれらについて thuyết minh する. Sơ の シリーズ chế phẩm は1968 năm にRCAから phát bán された4000シリーズ( CD4000シリーズ )[12],モトローラから4500シリーズも cung cấp された. Sau には đã tồn の 74シリーズをベースとしたピン xứng liệt などに trao đổi tính がある74HCシリーズがメジャーである.

4000シリーズは, cơ bản なゲート đường về においてさえ đã tồn の TTL の tiêu chuẩn ロジックICとピン phối trí chờ が dị なったも の であるなど[39],Đổi thành えを suy xét した thiết kế ではなかった. それでも, nhiều く の hội xã からセカンドソースが bán り ra された. 4000シリーズ の thời đại には, đã にTTL tiêu chuẩn ロジックICで thiết kế されたCơ bảnが đa số khai phát されていたことと, TTL tiêu chuẩn ロジックICは lượng sản による thấp 価 cách hóa が tiến んでいたことから, CMOS tiêu chuẩn ロジックICは thấp tiêu phí điện lực や hứa dung phúc の quảng い nguồn điện điện áp など の, CMOS の đặc tính が sinh かされる sử dụng に sử われる の みにとどまった.

しかし, trao đổi ピン phối trí chờ, ( điện khí な thiết kế にもよるが ) TTLと の trí き đổi えが khả năng な74HCシリーズ ( 74シリーズと trao đổi tính の あるHigh SpeedCMOSを biểu す ) が xuất hiện し, さらに74HCT ( High Speed CMOS TTL compatible)や74ACT の ように nhập lực tín hiệu の điện vị điều kiện がTTL trao đổi であり, TTLと trực tiếp tiếp 続できるタイプが xuất hiện するに đến った. これによりCMOS tiêu chuẩn ロジックは một khí に phổ cập し価 cách も rơi xuống したため, hiện tại ではTTL tiêu chuẩn ロジックICよりも nhiều く dùng いられるようになった.

CMOS tiêu chuẩn ロジックIC
シリーズ hình danh tỏ vẻ Nguồn điện điện áp phạm 囲
(V) 		Trì duyên
(ns) 		Yên lặng khi điện lưu
(μA/Gate) 		Đặc trưng
4000 3 - 15 30 200 RCAがオリジナル の tiêu chuẩn phẩm
4500 モトローラ
74HC 2 - 6 10 23 74シリーズとピン phối trí trao đổi
74AC 2 - 5.5 8.5 40 HCを cao tốc hóa したも の
74VHC 20
74LVX 2 - 3.6 12 3.3V chuyên dùng
74LCX 6.5 10 3.3V chuyên dùng cao tốc bản
74VCX 1.8 - 3.6 2.5 20 2.0V đối ứng

CMOS nhập xuất lực レベル điện áp (V)

[Biên tập]
  • Hiレベル nhập lực điện áp: 0.7×Vdd
  • Lowレベル nhập lực điện áp: 0.2×Vdd
  • Hiレベル xuất lực điện áp: Vdd-0.8
  • Lowレベル xuất lực điện áp: 0.4

Vdd: Nguồn điện điện áp ( TTL đường về の lệ thường に phỏng い, Vccと ghi lại されることもある. )

そ の hắn の dùng lệ

[Biên tập]

Thể rắn dúm độ phân giải tửの một loại であるCMOSイメージセンサを単にCMOSと ngôn う trường hợp がある. Thể rắn dúm độ phân giải tử としては, 従 tới はほぼCCDイメージセンサが sử われてきたが, năm gần đây はCMOSイメージセンサも đa dụng されつつある.

パソコンやワークステーションなど の lợi dụng giả の gian では,BIOSの hiện tại thời khắc やハードウェア giả thiết tình báo などを bảo trì するため の không huy phát tính メモリ, またはそ の メモリに bảo trì されているデータそ の も の を chỉ して, 単にCMOSと hô ぶこともある. たとえば “マザーボードが khởi động しなくなったときはCMOSをクリアする” などと sử う (Không huy phát tính メモリ#NVRAMも tham chiếu ).

これはPC/AT trao đổi cơの giới hạn から の thói quen で,IBM PCシリーズではじめてリアルタイムクロックIC ( RTC ) が chở khách されたPC/ATの,モトローラChế RTC ICであるMC146818に ngọn nguồn する. BIOS の giả thiết は, こ の IC の nội tàngSRAMに ký ức していた. こ の ICは, nguồn điện cắt đứt khi もボタン hình pinなどによるバッテリーバックアップで động tác し続けられるよう, tiêu phí điện lực を thấp giảm する tất yếu があったため, khi kế や điện trác など の cực tỉnh điện lực máy móc bên ngoài では lúc ấy まだ trân しかったCMOSプロセスで chế tạo されていたことから, MC146818 tự thể がCMOSと hô ばれるようになった. さらにこれが転じてBIOS の tình báo を ký ức するメモリ の ことをCMOSと hô ぶようになった.

Quan liền hạng mục

[Biên tập]

Chú thích

[Biên tập]
[Chú thích の sử い phương]

Chú 釈

[Biên tập]
  1. ^"Transistor-transistor logic"を tỉnh lược すると “TTL” な の で, cùng dạng に "CMOS logic" を tỉnh lược すると “CMOSL” になる. しかし, CMOSという tên が giống nhau である.
  2. ^こ の văn chương はデータシートに hợp わせて thư き thẳng した. それ trước kia の văn chương は,1978 năm nhị trọng ウエル CMOS cao tốc SRAM の khai phát ( ngày lập ) ～ tập tích đường về ～ ( Nhật Bản chất bán dẫn lịch sử quán )に cơ づいた văn chương らしい. Tiêu phí điện lưu やアクセス thời gian の ghi lại がデータシートと dị なっている.

Xuất xứ

[Biên tập]
  1. ^abcNhật Bản đại bách khoa toàn thư (ニッポニカ) “CMOS” の ý vị ・わかりやすい giải thích (コトバンク)
  2. ^ab“Wright, Maury.Milestones That Mattered: CMOS pioneer developed a precursor to the processorEDN, 6/22/2006”.2007 năm 9 nguyệt 27 ngày khi điểm のオリジナルよりアーカイブ.2006 năm 7 nguyệt 1 ngàyDuyệt lãm.
  3. ^“51. 74シリーズ の đường về hình thức” (chip1stop)
  4. ^Biết huệ tàng “CMOS” の ý vị ・わかりやすい giải thích (コトバンク)
  5. ^FEOL ( Front End of Line: Cơ bản công trình, chất bán dẫn chế tạo trước công trình の trước nửa ) 3. ゲート toan hóa +ゲート hình thành (USJC)
  6. ^“Chất bán dẫn の プロセスルールについて の bổ túc”.Zenn_エンジニア の ため の tình báo cùng sở hữu コミュニティ.2023 năm 3 nguyệt 12 ngàyDuyệt lãm.
  7. ^IBM の chất bán dẫn liền hợp, cao dụ điện suất / kim loại ゲート kỹ thuật を chọn dùng した32nm/28nm chế tạo kỹ thuật を thật dùng hóa へ (EETimes Japan)
  8. ^“Đặc tập ＊はじめて の トランジスタ đường về thiết kế chương 2 FETを lý giải しよう” トランジスタ kỹ thuật 2003 năm 4 nguyệt hào p142に “Đồ 2-2(b)に kỳ すエンハンスメント・モードは, ・・・CMOSロジックICなど の スイッチング tố tử としてよく sử われます.” と の ghi lại あり.
  9. ^Sziklai Pair: Sziklai compound or complementary pair (Electronics Notes)
  10. ^Tinh thể lỏng ディスプレイ phát triển の hệ thống hóa điều tra ( kỹ thuật の hệ thống hóa điều tra báo cáo cộng đồng nghiên cứu biên Vol.8 2015. March) p55
  11. ^ab1960: METAL OXIDE SEMICONDUCTOR (MOS) TRANSISTOR DEMONSTRATED (Computer History Museum)
  12. ^ab1963: COMPLEMENTARY MOS CIRCUIT CONFIGURATION IS INVENTED( Computer History Museum )
  13. ^288-bit CMOS SRAM, RCA, 1968 (Computer History Museum)
  14. ^1972～1973 năm điện trác dùng CMOS LSI の chế phẩm hóa ( シャープ, đông chi ) ～ tập tích đường về ～ ( Nhật Bản chất bán dẫn lịch sử quán )
  15. ^1971 năm 4 nguyệt CMOS IC (EPSON)
  16. ^デジタル tỏ vẻ khi kế の nguyên tổ とは? ( khi kế Begin)
  17. ^M5101-4, M5101L-4 256 x 4 BIT STAIC CMOS RAM (DATASHEET ARCHIVE)
  18. ^abcM2147H HIGH SPEED 4096 x 1-BIT STAIC RAM (DataSheetsPDF ) データシートにHMOSとなっているが, NMOSロジック の một loại である.
  19. ^1978 năm nhị trọng ウエル CMOS cao tốc SRAM の khai phát ( ngày lập ) ～ tập tích đường về ～ ( Nhật Bản chất bán dẫn lịch sử quán )
  20. ^abHM6147H Series 4096-word x 1-bit High Speed CMOS Static RAM (ALLDATASHEET.COM)
  21. ^Tomayko, James (1987 năm 4 nguyệt ). “Computers in Spaceflight: The NASA Experience”.NASA.2023 năm 3 nguyệt 10 ngàyDuyệt lãm.
  22. ^abGealow, Jeffrey Carl (1990).Impact of processing technology on dram sense amplifier design(Thesis).hdl:1721.1/61805.
  23. ^abc“IEEE Andrew S. Grove Award Recipients”.IEEE Andrew S. Grove Award.Institute of Electrical and Electronics Engineers.2019 năm 7 nguyệt 4 ngàyDuyệt lãm.
  24. ^Davari, Bijan (1988). “A high-performance 0.25 micrometer CMOS technology”.International Electron Devices Meeting.doi:10.1109/IEDM.1988.32749.
  25. ^ab“Memory”.STOL (Semiconductor Technology Online).2019 năm 6 nguyệt 25 ngàyDuyệt lãm.
  26. ^“Atomic layer doping apparatus and method”.Google Patents(2001 năm 8 nguyệt 22 ngày ).2019 năm 7 nguyệt 5 ngàyDuyệt lãm.
  27. ^“Toshiba and Sony Make Major Advances in Semiconductor Process Technologies”.Toshiba.(2002 năm 12 nguyệt 3 ngày ).https:// toshiba.co.jp/about/press/2002_12/pr0301.htm2019 năm 6 nguyệt 26 ngàyDuyệt lãm.
  28. ^“A Banner Year: TSMC Annual Report 2004”.TSMC.2019 năm 7 nguyệt 5 ngàyDuyệt lãm.
  29. ^“1978: Double-well fast CMOS SRAM (Hitachi)”.Semiconductor History Museum of Japan.2019 năm 7 nguyệt 5 ngày khi điểm のオリジナルよりアーカイブ.2019 năm 7 nguyệt 5 ngàyDuyệt lãm.
  30. ^“Global FinFET Technology Market 2024 Growth Analysis by Manufacturers, Regions, Type and Application, Forecast Analysis”.Financial Planning.(2019 năm 7 nguyệt 3 ngày ).https://financialplanning24 /global-finfet-technology-market-2024-growth-analysis-by-manufacturers-regions-type-and-application-forecast-analysis/2019 năm 7 nguyệt 6 ngàyDuyệt lãm.
  31. ^【 giản 単 giải thích 】なぜCMOSは thấp tiêu phí điện lực な の か? (Semi journal)
  32. ^Chất bán dẫn の nhỏ bé hóa スケーリング tắc とは ( ngày thanh xe マイクロデバイス kabushiki gaisha )
  33. ^Chất bán dẫn の nhỏ bé hóa スケーリング tắc の giới hạn ( ngày thanh xe マイクロデバイス kabushiki gaisha )
  34. ^CMOS kỹ thuật hướng đi と ứng dùng triển khai 1984 năm ( ngày lập bình luận )
  35. ^Phiếm dùng CMOSロジックICに tĩnh điện khí が ấn thêm された trường hợp, ど の ような không thấu đáo hợp が phát sinh しますか? また, そ の đối sách phương pháp は? ( đông chi デバイス＆ストレージ kabushiki gaisha )
  36. ^MOSFET の 『 xuất lực đặc tính 』と『 đường nét lĩnh vực, bão hòa lĩnh vực, gián đoạn lĩnh vực 』について!
  37. ^Nhật Bản の スーパコンピュータ khai phát sử ( phú sĩ thông kabushiki gaisha )
  38. ^Cray Y-MP の シリーズ cơ と liêm 価 bản “Cray Y-MP EL” (マイナビニュース)
  39. ^Khoa học dùng từ の cơ sở tri thức điện tử bộ phẩm biên (NELECP), CD4000 series
Phân loại
Chủng loại
Chất bán dẫn tố tử
バンド lý luận
トランジスタ
Quan liền
Quan liền hạng mục
Chất bán dẫn デバイス
MOSトランジスタ
Hắn の トランジスタ
ダイオード
Hắn の デバイス
Điện áp điều chỉnh khí(Tiếng Anh bản)
Chân không quản
Chân không quản(RF)
Âm cực tuyến quản
ガス phong nhập quản
Nhưng 変
Chịu động
リアクタンス
カテゴリカテゴリ
“https://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=CMOS&oldid=100003935”から lấy được