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Semiconductor de óxido metálico complementario (CMOS)

1963
  • Frank Wanlass
  • Chih-Tang Sah
Moderna instalación de fabricación de semiconductores centrada en la tecnología y los procesos CMOS.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) es la tecnología dominante para construir circuitos integrados. Utiliza pares complementarios de MOSFET de tipo p y n para construir puertas lógicas. Su principal ventaja es que consume muy poca energía estática, ya que una transistor en el par está siempre apagado durante el estado estacionario, lo que resulta en un flujo de corriente mínimo excepto durante las transiciones de conmutación.

A CMOS logic gate, such as an inverter, is constructed with both a PMOS (p-type) and an NMOS (n-type) transistor. The PMOS transistor is connected to the positive voltage supply (Vdd), and the NMOS transistor is connected to ground (GND). Their gates are tied together as the input, and their drains are tied together as the output. When the input is low (logic 0), the PMOS transistor turns on, and the NMOS turns off, pulling the output high to Vdd (logic 1). Conversely, when the input is high (logic 1), the PMOS turns off, and the NMOS turns on, pulling the output low to GND (logic 0).

En cualquiera de los dos estados estables (salida alta o baja), uno de los transistores está apagado, lo que crea una vía de muy alta resistencia entre la fuente de alimentación y tierra. Esto significa que prácticamente no fluye corriente, lo que conlleva una disipación de potencia estática extremadamente baja. Sólo se consume energía cuando los transistores conmutan de estado. Esta característica hace que la tecnología CMOS sea ideal para dispositivos alimentados por baterías y para crear circuitos integrados de alta densidad en los que la gestión de la disipación de calor es un reto crítico. La escalabilidad del CMOS, que permite obtener transistores más pequeños y rápidos con cada generación, ha sido el motor de la Ley de Moore y la revolución digital.

UNESCO Nomenclature: 2205
- Electrónica

Tipo

Dispositivo físico

Ruptura

Revolucionario

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Invención del MOSFET
  • Desarrollo del dopaje de semiconductores de tipo p y tipo n
  • Proceso planar para la fabricación de transistores
  • Invención del circuito integrado

Aplicaciones

  • microprocesadores
  • microcontroladores
  • RAM estática (SRAM)
  • sensores de imagen
  • La mayoría de los circuitos lógicos digitales modernos

Patentes:

  • US3356858

Ideas para posibles innovaciones

  • Circuitos CMOS de subumbral para dispositivos IoT de consumo ultrabaja
  • Sensores de imagen CMOS para cámaras digitales y teléfonos inteligentes
  • CMOS de silicio sobre aislante (SOI) para un mejor rendimiento y resistencia a la radiación
  • Integración CMOS 3D para apilar múltiples capas de circuitos verticalmente
  • criogénico cmos for quantum computer control interfaces
  • cmos-compatible mems (micro-electro-mechanical systems)
  • Transistores Finfet y Gate-All-around (GAA) como evoluciones de los CMOS
  • Biosensores basados ​​en CMOS para diagnóstico médico
Relacionado con: cmos, mosfet, circuito integrado, bajo consumo, semiconductor, lógica digital, microprocesador, transistor.

Contexto histórico

Semiconductor de óxido metálico complementario (CMOS)

1960
1960-05-16
1962
1963
1964
1968
1970
1960
1960
1961
1962
1963
1965
1970
1970

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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