MOS(Metal Oxide Semiconductor)集成电路是一种半导体器件,采用MOS技术制造的集成电路。它利用P型半导体和N型半导体的PN结构,以及P型半导体、N型半导体和氧化物之间的MIS(Metal-Insulator-Semiconductor)结构,实现了集成电路的制造。与传统的晶体管电路相比,MOS集成电路具有功耗低、集成度高、体积小、速度快等优点。
MOS集成电路由门电路、模拟电路和数字电路三部分组成。其中,门电路由MOS晶体管组成,模拟电路则是利用MOS晶体管的线性特性完成放大、滤波等功能,数字电路则是利用MOS晶体管的开关特性完成逻辑运算及存储功能。
MOS晶体管是由P型或N型半导体基片上形成的锗或硅的氧化物层、金属层和扩散区组成。其中,金属层连接到晶体管的栅极上,氧化物层隔离栅极和扩散区,扩散区连接到晶体管的漏极。
MOS集成电路在制造工艺和使用方面具有如下特点:
首先,MOS晶体管可以实现高密度、高集成度。在制造过程中,MOS晶体管只需要一个接触孔就可以将金属和半导体连接起来,无需大量金属外接引线,因此可制作出更加微小的晶体管和电路。
其次,MOS集成电路具有低功耗优势。MOS集成电路在待机或静态状态下,不会有电流通过,电源电流基本为零,因此其平均功率主要由输入信号的变化所决定。
此外,MOS集成电路还具有高速运算、低噪声等优点。一些MOS集成电路在高频工作时,因为功耗低,导致不易发热,从而保证了工作的可靠性。
MOS集成电路广泛应用于数码系统、通讯、计算机和测量仪器等领域。例如,数字场效应管具有高阻抗输入和低电平输出的特点,可实现低功率数字电路。压控场效应晶体管(VCO)则可以用于射频信号发生器、调制解调器和数据通讯系统等领域。
此外,MOS集成电路还可以制作存储器件,用于在计算机系统中进行数据存储和处理,如静态随机存储器(SRAM)、动态随机存储器(DRAM)等。