Hvad er en komplementær metaloxid -halvleder?

En komplementær metaloxid -halvleder eller CMOS er den grundlæggende logiske controller, der bruges i et integreret kredsløb.Komplementær metaloxid -halvlederdesignteknologi findes traditionelt i mikroprocessorer, der bruges i computere, computerhukommelse og mobile trykte overfladeteknologier, såsom mobiltelefoner og håndholdte computerenheder.Det vigtigste salgssted for en CMOS-enhed er dens meget lave strømforbrug sammenlignet med den anden tilgængelige logik-teknologi, transistor-transistorlogikken (TTL).

CMOS bruger to forskellige metalkombinationer til at etablere den logiske gateway, derIndtager den komplementære metaloxid -halvleder.Som sådan er modstanden mellem disse to metaller meget høj.Følgelig, ved at følge OHMS -loven om, at spænding er lig med den nuværende tidsmodstand, jo højere er modstanden, desto mindre strøm, der kræves for at opretholde en given spænding.

Et andet vigtigt designfunktion ved CMO'er er dens og/eller logiske controller.Hvad denne controller tillader, er for enheden kun at være operationel i en dynamisk fase.I den virkelige verden betyder det, at logikcontrolleren ligner en vandhane, der kun tillader vand at strømme, når det kræves af en bruger og ikke altid behøver at have vand, der flyder for at betjene.

CMOS -controlleren forbruger halvdelen af kraften i en logisk controller, der kræver magt til at fungere både i de dynamiske og statiske positioner.Denne effektive brug af strøm til at udføre forskellige logiske funktioner gør denne type logikcontroller ideel til applikationer, hvor strømforsyningen er meget begrænset.Et eksempel er en mobiltelefon, der skal være operationel i flere timer eller endda dage ad gangen uden at blive tilsluttet for at genoplade batteriet.

Den første komplementære metaloxid -halvleder blev patenteret i 1967 af Frank Wanless, en ingeniør med FairchildHalvleder.Den første succesrige kommercielle brug af CMOS blev etableret af RCA Company i 1968. Oprindeligt var den største ulempe ved at bruge en CMOS -logikenhed den hastighed, hvorpå logikfunktionerne kunne udføres.Selvom TTL -controlleren var lignende, var det i stand til at udføre funktioner i en hurtigere hastighed, selv mens du forbruger mere strøm.Med det iboende designfunktion ved lavere strømforbrug var ingeniører snart i stand til at øge hastigheden af CMO'ernes ydelse til et niveau, der var meget hurtigere end traditionelle TTL -controllere.

Komplementære metaloxid -halvledere blev oprindeligt konstrueret af aluminium.Forbedringer i halvlederindustrien introducerede imidlertid nye metaller, såsom tantal og polysilicon.Disse metaller og andre forbindelser genererer meget mindre varme og er meget mindre tilbøjelige til svigt end traditionelle aluminiumskomponenter.Jo mindre varme et element producerer, desto mere effektivt bruger den den krævede effekt til forskellige funktion ved hjælp af mindre batterikraft.