Qu'est-ce qu'un semi-conducteur d'oxyde métallique complémentaire?

Un semi-conducteur d'oxyde métallique complémentaire, ou CMOS, est le contrôleur logique de base utilisé dans un circuit intégré.La technologie complémentaire de conception de semi-conducteurs en oxyde métallique se trouve traditionnellement dans les microprocesseurs utilisés dans les ordinateurs, la mémoire des ordinateurs et les technologies de surface imprimées mobiles, telles que les téléphones mobiles et les appareils informatiques portables.Le point de vente clé d'un appareil CMOS est son très faible taux de consommation d'énergie, par rapport à l'autre technologie logique disponible, la logique de transistor-transistor (TTL).

Le CMOS utilise deux combinaisons de métaux différentes pour établir la passerelle logique quientre dans le semi-conducteur complémentaire d'oxyde métallique.En tant que tel, la résistance entre ces deux métaux est très élevée.Par conséquent, en suivant la loi d'Ohms que la tension équivaut à la résistance aux temps de courant, plus la résistance est élevée, moins le courant est nécessaire pour maintenir une tension donnée.

Une autre caractéristique de conception importante de CMOS est son contrôleur et / ou logique.Ce que ce contrôleur permet, c'est que l'unité soit opérationnelle pendant une phase dynamique.En termes réels, cela signifie que le contrôleur logique est similaire à un robinet qui permet à l'eau de s'écouler lorsqu'il est exigé par un utilisateur et n'a pas toujours à faire couler de l'eau pour fonctionner.

Le contrôleur CMOS consommera la moitié de la puissance d'un contrôleur logique qui nécessite de la puissance pour fonctionner à la fois dans les positions dynamiques et statiques.Cette utilisation efficace de la puissance pour effectuer diverses fonctions logiques rend ce type de contrôleur logique idéal pour les applications où l'alimentation est très limitée.Un exemple est un téléphone portable qui doit être opérationnel pendant plusieurs heures voire des jours à la fois sans être remis en arrière pour recharger la batterie.

Le premier semi-conducteur d'oxyde métallique complémentaire a été breveté en 1967 par Frank Wanless, un ingénieur avec FairchildSemi-conducteur.La première utilisation commerciale réussie du CMOS a été établie par RCA Company en 1968. Initialement, le plus gros inconvénient de l'utilisation d'une unité de logique CMOS a été la vitesse à laquelle les fonctions logiques pouvaient être remplies.Le contrôleur TTL, bien que similaire, a pu remplir des fonctions dans une vitesse de vitesse plus rapide, même en consommant plus de puissance.Avec la caractéristique de conception inhérente de la consommation d'énergie inférieure, les ingénieurs ont rapidement pu augmenter la vitesse des performances du CMOS à un niveau beaucoup plus rapide que les contrôleurs TTL traditionnels.

Les semi-conducteurs complémentaires d'oxyde métallique étaient à l'origine construits en aluminium.Les améliorations dans l'industrie des semi-conducteurs ont cependant introduit de nouveaux métaux, tels que le tantale et le polysilicon.Ces métaux et autres composés génèrent beaucoup moins de chaleur et sont beaucoup moins sujets à l'échec que les composants d'aluminium traditionnels.Moins un élément de chaleur un élément produit, plus il utilise efficacement la puissance requise pour diverses fonctions, en utilisant moins de puissance de batterie.