CMOS芯片全称为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)芯片,是一种由n型和p型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)组成的集成电路芯片。CMOS芯片在各种电子设备中广泛应用,特别是在数字电路中。
CMOS芯片具有以下几个优点:
(1)功耗低:由于CMOS芯片使用的晶体管是互补型的,所以它仅在输入发生变化时才会消耗能量,适合在电池驱动的设备中使用;
(2)可靠性高:CMOS芯片的制造工艺相比于其他晶体管工艺来说更加稳定,所以在散热条件下能够长时间运行,同时也更加容易抵御静电放电及电磁干扰;
(3)噪声低:CMOS晶体管的输入输出阻抗非常高,与外界的干扰能力更强;
(4)可集成度高:由于CMOS芯片的制造工艺是非常先进的,所以可以实现芯片上集成更多的晶体管及其他元器件。
CMOS芯片的核心是由p型和n型金属氧化物场效应管(MOSFET)组成的。当CMOS芯片上的MOSFET被激活时,电流流入芯片。当电路切换到电压低的状态时,电流不再流向芯片,使芯片不耗电。
CMOS芯片的输入端通过引入电荷,创造一个引起MOSFET通道的电场信号。当信号进入MOSFET通道时,MOSFET通道中的电场控制它们的门电极及MOSFET的导通状态。当芯片输入信号的电压发生变化时,MOSFET的导通状态也随之改变,将信号传输到输出端。
CMOS芯片目前在各种电子设备中广泛应用,从简单的计算机键盘到复杂的超级计算机中都有它的身影。在数字电路中,CMOS芯片可以用于逻辑门、存储器单元、时序电路等等。而在模拟电路中,CMOS芯片可以用于高精度电流调节器、非接触式细部细节检测器等等。
在无线通信领域中,CMOS芯片可以用于数码摄像机、手机、无线通信设备等。在汽车、家电、医疗设备等领域也有大量的应用。