КМОП


КМОП (комплементарная структура металл — оксид — полупроводник; англ. CMOS, complementary metal–oxide–semiconductor) — набор полупроводниковых технологий построения интегральных микросхем и соответствующая ей схемотехника микросхем. Подавляющее большинство современных цифровых микросхем выполнены по технологии КМОП.

В более общем случае название — КМДП (со структурой металл — диэлектрик — полупроводник). В технологии КМОП используются полевые транзисторы с изолированным затвором с каналами разной проводимости, причём в качестве изолятора затвора обычно используется плёнка диоксида кремния, образованная контролируемым окислением кислородом поверхности кремниевого кристалла.

Отличительной особенностью схем КМОП по сравнению с биполярными технологиями (таких как ТТЛ, ЭСЛ и других) является очень малое энергопотребление в статическом режиме (в большинстве случаев можно считать, что энергия от источника питания потребляется только во время переключения логических состояний). Другая особенность структуры КМОП по сравнению с другими МОП-структурами (N-МОП, P-МОП) — использование как n-, так и p-канальных полевых транзисторов, локализованных в одном месте кристалла. Вследствие меньшего расстояния между элементами, КМОП-схемы обладают бо́льшим быстродействием и меньшим энергопотреблением, однако при этом технологический процесс изготовления более сложный и площадь занимаемая логическим вентилем на кристалле больше.

По аналогичной технологии выпускаются дискретные полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET, metal-oxide-semiconductor field-effect transistor).

Схемы КМОП в 1963 изобрёл Фрэнк Вонлас[англ.] из компании Fairchild Semiconductor, первые микросхемы по технологии КМОП были созданы в 1968.

Долгое время КМОП рассматривалась как энергосберегающая, но медленная альтернатива ТТЛ, поэтому микросхемы КМОП нашли применение в электронных часах, калькуляторах и других устройствах с батарейным питанием, где энергопотребление было критичным.