Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
3
UkładyCMOS
CyfroweukładyscaloneCMOSbardzowielkiejskaliintegracjiVLSI(ang.VeryLarge
ScaleofIntegration)budowanesąprzedewszystkimzkomplementarnychtranzystorów
polowychzkanałemwzbogacanym.Wceluzrozumieniazasadfunkcjonowaniatych
układów,należyzapoznaćsięzpodstawamidziałaniatranzystorówpolowychzizolo-
wanąbramką.Dlategowpierwszejczęścitegorozdziałunajpierwzamieszczonokrótkie
przypomnieniezasadyfunkcjonowaniategotypuelementów,adalszajegoczęśćpoświę-
conajestbramkomlogicznymibardziejzaawansowanym,choćnadalpodstawowym
elementom,takimjaknp.przerzutniki.
DziękizastosowaniuparkomplementarnychNMOSiPMOS,pełniącychrolęnaprze-
mienniezałączanychkluczy,możliwebyłowyeliminowaniezukładówlogicznychrezy-
storów.Wkonsekwencjidoprowadziłotodoznacznegoograniczeniamocyzasilania
iumożliwiłoscalanieukładów.
3.1.
TranzystoryMOS
TranzystorpolowyMOSjestelementemmającymczteryelektrody:źródłoS(ang.
Source),drenD(ang.Drain),bramkęG(ang.Gate)orazelektrodępodłożaB(ang.Body
lubBulk,najczęściejstosowanąnazwąjestjednaksubstrate-podłoże).
Rysunek3.1schematycznieilustrujefizycznąstrukturętranzystoraMOSFETzkana-
łemwzbogacanymtypun.Tranzystortenpowstajepoprzezumieszczeniewpodłożu
typupdwóchobszarówn+zapomocądyfuzjilubimplantacjijonówdomieszek.Obszary
tepełniąrolęźródłaidrenu.Napowierzchnikrzemu,międzyźródłemidrenem,znaj-
dujesięcienkawarstwadielektryka(np.dwutlenkukrzemuSiO
2)izolującaelektrodę
bramkiodkontaktuzpółprzewodnikiem.
Początkowoelektrodabramkibyławykonywanazmetalu(aluminium)itworzyła
wrazztlenkiemipółprzewodnikiemstrukturęmetal-tlenek-półprzewodnik,która
tozkoleidałanazwętranzystoraMOS(ang.Metal–Oxide–Semiconductor).Nazwa
tafunkcjonujenadal,choćniektóretechnologiedobudowybramkiwykorzystująpolik-
rzem.Innanazwategoelementutranzystorpolowy-FET(ang.Field-EffectTransistor)
-wywodzisięzjegozasadydziałania,którapoleganatym,żenatężenieprądupłyną-
cegoprzeztranzystor(odźródładodrenu)jeststerowanezapomocąpolaelektrycznego
międzybramkąapodłożem.
