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상보형 금속 산화물 반도체(CMOS)

1963
  • Frank Wanlass
  • Chih-Tang Sah
Modern semiconductor fabrication facility focusing on CMOS technology and processes.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

CMOS(상보형 금속 산화물 반도체)는 집적 회로를 구성하는 데 널리 사용되는 기술입니다. p형과 n형 MOSFET을 상보적으로 조합하여 논리 게이트를 구현합니다. CMOS의 가장 큰 장점은 정적 전력 소모가 매우 낮다는 것입니다. 트랜지스터 두 스위치 사이의 접점은 정상 상태에서 항상 꺼져 있으므로 스위칭 전환 중을 제외하고는 전류 흐름이 최소화됩니다.

인버터와 같은 CMOS 논리 게이트는 PMOS(p형) 트랜지스터와 NMOS(n형) 트랜지스터로 구성됩니다. PMOS 트랜지스터는 양극 전원(Vdd)에 연결되고, NMOS 트랜지스터는 접지(GND)에 연결됩니다. 두 트랜지스터의 게이트는 입력으로 연결되고, 드레인은 출력으로 연결됩니다. 입력이 낮으면(논리 0), PMOS 트랜지스터가 켜지고 NMOS 트랜지스터가 꺼져 출력이 Vdd(논리 1)로 높아집니다. 반대로 입력이 높으면(논리 1), PMOS 트랜지스터가 꺼지고 NMOS 트랜지스터가 켜져 출력이 GND(논리 0)로 낮아집니다.

안정 상태(출력이 높거나 낮음)에서는 트랜지스터 중 하나가 꺼져 있어 전원 공급 장치와 접지 사이에 매우 높은 저항 경로가 형성됩니다. 이는 사실상 전류가 흐르지 않아 정적 전력 소모가 극히 낮다는 것을 의미합니다. 전력은 주로 트랜지스터가 상태를 전환할 때만 소모됩니다. 이러한 특성 덕분에 CMOS 기술은 배터리 구동 장치 및 열 방출 관리가 중요한 고밀도 집적 회로 제작에 이상적입니다. CMOS의 확장성, 즉 세대가 거듭될수록 더 작고 빠른 트랜지스터를 구현할 수 있게 된 점은 무어의 법칙과 디지털 혁명의 원동력이 되었습니다.

UNESCO Nomenclature: 2205
전자제품

유형

물리적 장치

분열

혁명가

용법

널리 사용됨

전구체

  • MOSFET의 발명
  • p형 및 n형 반도체 도핑의 개발
  • 트랜지스터 제조를 위한 평면 공정
  • 집적 회로의 발명

응용 프로그램

  • 마이크로프로세서
  • 마이크로컨트롤러
  • 정적 RAM(SRAM)
  • 이미지 센서
  • 대부분의 최신 디지털 논리 회로

특허:

  • US3356858

잠재적 혁신 아이디어

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관련 용어: CMOS, MOSFET, 집적 회로, 저전력, 반도체, 디지털 논리, 마이크로프로세서, 트랜지스터.

역사적 맥락

상보형 금속 산화물 반도체(CMOS)

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

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

관련 발명, 혁신 및 기술 원칙

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