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如何避免內(nèi)部電路元件的閘極或元件中的PN接面

發(fā)布時(shí)間:2020/11/3 23:35:54 訪問(wèn)次數(shù):645

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

早期的CMOS元件和主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(hù)電路,以避免內(nèi)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(huì)特別警告使用者盡量使用防靜電的措施來(lái)避免超過(guò)ESD保護(hù)電路能處理的能量破壞半導(dǎo)體元件,例如安裝內(nèi)存模組到個(gè)人電腦上時(shí),通常會(huì)建議使用者配戴防靜電手環(huán)之類的設(shè)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(lái)大多數(shù)使用CMOS制造的邏輯芯片也多半在TTL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的5伏特底下操作,直到1990年后,有越來(lái)越多低功耗的需求與訊號(hào)規(guī)格出現(xiàn),取代了雖然有著較簡(jiǎn)單的訊號(hào)接口、但是功耗與速度跟不上時(shí)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(lái)越薄,所能承受的閘極電壓也越來(lái)越低,有些最新的CMOS制程甚至已經(jīng)出現(xiàn)低于1伏特的操作電壓。這些改變不但讓CMOS芯片更進(jìn)一步降低功率消耗,也讓元件的性能越來(lái)越好。

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,本意是指互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體——一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料)是微機(jī)主板上的一塊可讀寫的ROM芯片,用來(lái)保存當(dāng)前系統(tǒng)的硬件配置和用戶對(duì)某些參數(shù)的設(shè)定。CMOS可由主板的電池供電,即使系統(tǒng)掉電,信息也不會(huì)丟失。CMOS ROM本身只是一塊存儲(chǔ)器,只有數(shù)據(jù)保存功能,而對(duì)CMOS中各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定要通過(guò)專門的程序。

早期的CMOS設(shè)置程序駐留在軟盤上的(如IBM的PC/AT機(jī)型),使用很不方便,F(xiàn)在多數(shù)廠家將CMOS設(shè)置程序做到了 BIOS芯片中,在開(kāi)機(jī)時(shí)通過(guò)按下某個(gè)特定鍵就可進(jìn)入CMOS設(shè)置程序而非常方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置,因此這種CMOS設(shè)置又通常被叫做BIOS設(shè)置。

(素材來(lái)源:21ic和ttic.如涉版權(quán)請(qǐng)聯(lián)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(lái)的“7400系列”時(shí),很多邏輯芯片已經(jīng)可以利用CMOS、NMOS,甚至是BiCMOS(雙載子互補(bǔ)式金氧半)制程實(shí)現(xiàn)。

早期的CMOS元件和主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)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(hù)電路,以避免內(nèi)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(huì)特別警告使用者盡量使用防靜電的措施來(lái)避免超過(guò)ESD保護(hù)電路能處理的能量破壞半導(dǎo)體元件,例如安裝內(nèi)存模組到個(gè)人電腦上時(shí),通常會(huì)建議使用者配戴防靜電手環(huán)之類的設(shè)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(lái)大多數(shù)使用CMOS制造的邏輯芯片也多半在TTL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的5伏特底下操作,直到1990年后,有越來(lái)越多低功耗的需求與訊號(hào)規(guī)格出現(xiàn),取代了雖然有著較簡(jiǎn)單的訊號(hào)接口、但是功耗與速度跟不上時(shí)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(lái)越薄,所能承受的閘極電壓也越來(lái)越低,有些最新的CMOS制程甚至已經(jīng)出現(xiàn)低于1伏特的操作電壓。這些改變不但讓CMOS芯片更進(jìn)一步降低功率消耗,也讓元件的性能越來(lái)越好。

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,本意是指互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體——一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料)是微機(jī)主板上的一塊可讀寫的ROM芯片,用來(lái)保存當(dāng)前系統(tǒng)的硬件配置和用戶對(duì)某些參數(shù)的設(shè)定。CMOS可由主板的電池供電,即使系統(tǒng)掉電,信息也不會(huì)丟失。CMOS ROM本身只是一塊存儲(chǔ)器,只有數(shù)據(jù)保存功能,而對(duì)CMOS中各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定要通過(guò)專門的程序。

早期的CMOS設(shè)置程序駐留在軟盤上的(如IBM的PC/AT機(jī)型),使用很不方便,F(xiàn)在多數(shù)廠家將CMOS設(shè)置程序做到了 BIOS芯片中,在開(kāi)機(jī)時(shí)通過(guò)按下某個(gè)特定鍵就可進(jìn)入CMOS設(shè)置程序而非常方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置,因此這種CMOS設(shè)置又通常被叫做BIOS設(shè)置。

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