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如何避免內部電路元件的閘極或元件中的PN接面

發布時間:2020/11/3 23:35:54 訪問次數:610

分離式CMOS邏輯元件只有“4000系列”一種(RCA 'COS/MOS'制程),到了后來的“7400系列”時,很多邏輯芯片已經可以利用CMOS、NMOS,甚至是BiCMOS(雙載子互補式金氧半)制程實現。

早期的CMOS元件和主要的競爭對手BJT相比,很容易受到靜電放電(ElectroStatic Discharge, ESD)的破壞。而新一代的CMOS芯片多半在輸出入接腳(I/O pin)和電源及接地端具備ESD保護電路,以避免內部電路元件的閘極或是元件中的PN接面(PN-Junction)被ESD引起的大量電流燒毀。

芯片制造商仍然會特別警告使用者盡量使用防靜電的措施來避免超過ESD保護電路能處理的能量破壞半導體元件,例如安裝內存模組到個人電腦上時,通常會建議使用者配戴防靜電手環之類的設備。

早期的CMOS邏輯元件(如4000系列)的操作范圍可由3伏特至18伏特的直流電壓,所以CMOS元件的閘極使用鋁做為材料。而多年來大多數使用CMOS制造的邏輯芯片也多半在TTL標準規格的5伏特底下操作,直到1990年后,有越來越多低功耗的需求與訊號規格出現,取代了雖然有著較簡單的訊號接口、但是功耗與速度跟不上時代需求的TTL。

隨著MOSFET元件的尺寸越做越小,閘極氧化層的厚度越來越薄,所能承受的閘極電壓也越來越低,有些最新的CMOS制程甚至已經出現低于1伏特的操作電壓。這些改變不但讓CMOS芯片更進一步降低功率消耗,也讓元件的性能越來越好。

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,本意是指互補金屬氧化物半導體——一種大規模應用于集成電路芯片制造的原料)是微機主板上的一塊可讀寫的ROM芯片,用來保存當前系統的硬件配置和用戶對某些參數的設定。CMOS可由主板的電池供電,即使系統掉電,信息也不會丟失。CMOS ROM本身只是一塊存儲器,只有數據保存功能,而對CMOS中各項參數的設定要通過專門的程序。

早期的CMOS設置程序駐留在軟盤上的(如IBM的PC/AT機型),使用很不方便。現在多數廠家將CMOS設置程序做到了 BIOS芯片中,在開機時通過按下某個特定鍵就可進入CMOS設置程序而非常方便地對系統進行設置,因此這種CMOS設置又通常被叫做BIOS設置。

(素材來源:21ic和ttic.如涉版權請聯系刪除。特別感謝)

分離式CMOS邏輯元件只有“4000系列”一種(RCA 'COS/MOS'制程),到了后來的“7400系列”時,很多邏輯芯片已經可以利用CMOS、NMOS,甚至是BiCMOS(雙載子互補式金氧半)制程實現。

早期的CMOS元件和主要的競爭對手BJT相比,很容易受到靜電放電(ElectroStatic Discharge, ESD)的破壞。而新一代的CMOS芯片多半在輸出入接腳(I/O pin)和電源及接地端具備ESD保護電路,以避免內部電路元件的閘極或是元件中的PN接面(PN-Junction)被ESD引起的大量電流燒毀。

芯片制造商仍然會特別警告使用者盡量使用防靜電的措施來避免超過ESD保護電路能處理的能量破壞半導體元件,例如安裝內存模組到個人電腦上時,通常會建議使用者配戴防靜電手環之類的設備。

早期的CMOS邏輯元件(如4000系列)的操作范圍可由3伏特至18伏特的直流電壓,所以CMOS元件的閘極使用鋁做為材料。而多年來大多數使用CMOS制造的邏輯芯片也多半在TTL標準規格的5伏特底下操作,直到1990年后,有越來越多低功耗的需求與訊號規格出現,取代了雖然有著較簡單的訊號接口、但是功耗與速度跟不上時代需求的TTL。

隨著MOSFET元件的尺寸越做越小,閘極氧化層的厚度越來越薄,所能承受的閘極電壓也越來越低,有些最新的CMOS制程甚至已經出現低于1伏特的操作電壓。這些改變不但讓CMOS芯片更進一步降低功率消耗,也讓元件的性能越來越好。

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,本意是指互補金屬氧化物半導體——一種大規模應用于集成電路芯片制造的原料)是微機主板上的一塊可讀寫的ROM芯片,用來保存當前系統的硬件配置和用戶對某些參數的設定。CMOS可由主板的電池供電,即使系統掉電,信息也不會丟失。CMOS ROM本身只是一塊存儲器,只有數據保存功能,而對CMOS中各項參數的設定要通過專門的程序。

早期的CMOS設置程序駐留在軟盤上的(如IBM的PC/AT機型),使用很不方便。現在多數廠家將CMOS設置程序做到了 BIOS芯片中,在開機時通過按下某個特定鍵就可進入CMOS設置程序而非常方便地對系統進行設置,因此這種CMOS設置又通常被叫做BIOS設置。

(素材來源:21ic和ttic.如涉版權請聯系刪除。特別感謝)

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