CMOS (complementary metal oxide semiconductor)

Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) ist eine Halbleitertechnologie für Chips, Mikroprozessoren und auch diskrete Bauelemente, die sich durch eine geringe Leistungsaufnahme und kurze Schaltzeiten auszeichnet. Sie basiert auf komplementären Metalloxid-Halbleitern, auf der Kombination von NMOS mit einem negativen und PMOS mit einem positiven Ladungsüberschuss.

Wegen ihrer geringen Leistungsaufnahme wird die CMOS-Technologie u.a. in Random Access Memories (RAM) eingesetzt. Die RAM-Speicher werden von Akkus versorgt, die als Energiespeicher fungieren und die Daten auch bei Abschalten der Versorgungsspannung speichern. Die Leistungswerte liegen bei einigen wenigen Nanowatt (nW) pro Gatter. Darüber hinaus kann die CMOS-Technologie in einem großen Betriebsspannungsbereich eingesetzt werden, der zwischen 3 V und 15 V liegt, typisch 5 V. Da der Logikpegel für die logische "1" erst bei 3 V erkannt wird, ist eine direkte Kopplung von TTL-Logiken und CMOS-Technologien nicht möglich.

MOS-Technologievarianten: 
   CMOS, PMOS, NMOS

MOS-Technologievarianten: CMOS, PMOS, NMOS

Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) ist sehr empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen. Das hängt damit zusammen, weil in den Eingangsschaltungen Feldeffekttransistoren (FET) eingesetzt werden, wodurch der Eingangswiderstand sehr hochohmig wird. Die Ein- und Ausgänge sollten daher immer auf ein Bezugspotential, am besten auf Masse, gelegt werden.

Die Kombination mit bipolarer Technik heißt BiCMOS und zeichnet sich aus durch hohe Datenraten und hohe Treiberströme von 48 mA und 64 mA. BiCMOS-Logiken werden in Busanwendungen eingesetzt. Dem Trend zu Bauteilen mit geringerer Leistungsaufnahme wird Low Voltage CMOS (LVCMOS) gerecht, das mit einer Betriebsspannung von 3,0 V bis 3,6 V arbeitet. Das bedeutet weniger Strom und damit weniger Energieverbrauch.

Informationen zum Artikel
Deutsch: CMOS-Technologie
Englisch: complementary metal oxide semiconductor - CMOS
Veröffentlicht: 17.11.2019
Wörter: 243
Tags: Chip-Technologien
Links: Akku (Akkumulator), BiCMOS (bipolar CMOS), Bipolar, Chip, Daten