CMOSComplementary Metal-Oxide-Semiconductor; MOSPNMOSFET[1]IC[1]#

MOSCMOS1963RCA1960COS-MOS[2]1970CMOS

CMOS1980NMOSVLSIMOSFETTTLTransistor-transistor logic[3]CMOSVLSIMOSFET2011ICICCMOS

CMOS MOSFET1NMOSTTLCMOSVLSI使[4]

MOSMetal-Oxide-SemiconductorMOS[1]使使[5]IBM45[6]CMOShigh-k/[7]

CMOSMOSFET-使[8]

原理

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CMOSによるインバータ

CMOSpn--MOSFET[1]

NOTVddVssVddVss315VAVddPMOS-FETVssNMOS-FET

AVssFETFETQVddAVddFETFETQVssAQ

歴史

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相補型回路

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1953Sziklai pairNPNPNP[9]

1962RCAKCMOSTFT[10]pnTFT3TMJFET使RCA

MOSFETの登場

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MOSFET--MOS1959M [11]MOSFETPMOSpMOSNMOSnMOS2MOSFET196020μm10μmPMOSNMOSMOSFETMOSFET1960MOSMOS[11]

CMOSの登場

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PMOSNMOSMOSFETMOSCMOS[12]19632CMOS

CMOS1960RCARCAICCMOS1965CMOS1968288CMOS SRAM[13]RCA19684000CMOS20μm10μm40001 MHzTTL10 MHzCMOS[2]

CMOSの発展

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CMOSNMOSCMOS1969CMOSC²MOSClocked CMOS[14]C²MOS19711972LEDLSI1969CMOS IC197138SQW[15]CMOS1970 [16]1970CMOS使

1970PMOSPMOSIntel 4004TMS1000PMOSCMOS使1975Intersil 6100RCA CDP 1801CMOS1980

CMOSNMOS1970NMOS使CMOS Intel 51011Kbit SRAM800ns[17]NMOSHMOS Intel 21474Kbit SRAM197655/70ns[18]

1978Masuhara ToshiakiHi-CMOS3μm HM61474Kbit SRAM[19]HM614735/45/55ns[20]Intel 214755/70ns[18]HM61475V80mA[20]Intel 21475V180mA[18][2]CMOSNMOSCMOSNMOS1980

1989NASA ()RCA 1802 CMOS使[21]

CMOSの進化

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1983CMOS1.5μm[22]1980IBMCMOS[23] 1988250nm CMOSIBM[24]

1987700nmCMOS[22]1989NEC500nmCMOS[25]1993350nmNEC250nmCMOS1995160nmCMOS1996150nmCMOS1999140nmCMOS[25]

2000TTrung T. DoanHigh-κ90nmCMOS[23][26]200265nmCMOS[27]2004TSMC45nm CMOS[28]200030nmCMOS[23]

CMOSLSIVLSI[29]CPU19762010CMOS 2019CMOS20nmFinFET[30]

技術解説

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NANDゲートのCMOS回路構成
Q1,Q2はNMOS、Q3,Q4はPMOSのトランジスタで構成されている。
 
NORゲートのCMOS回路構成
Q1,Q2はNMOS、Q3,Q4はPMOSのトランジスタで構成されている。

TTLNMOSPMOSPNPNPNCMOSMOSFET[31]

MOSFET[32]

使21[33]

CMOSMOSFETTTLNMOSVdd-Vss使[34]

TTLMOSFET[35]

MOSFETVth[36]p-MOSFET  n-MOSFET n-MOSFET  p-MOSFET CMOS

CMOSHL

CMOSECL使ECLCMOS[37][38]

ICCMOS--

使用上の注意点

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CMOSPNMOSFETIC

HLMOSFETMOSFET使HL

CMOS標準ロジックIC

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ICICCMOSIC1968RCA4000CD4000[12]45007474HC

4000TTLIC[39]4000TTLICTTLICCMOSICCMOS使

TTL74HC74High Speed CMOS74HCTHigh Speed CMOS TTL compatible)74ACTTTLTTLCMOSTTLIC
CMOS標準ロジックIC
シリーズ型名表示 電源電圧範囲
(V)
遅延
(ns)
静止時電流
(μA/Gate)
特徴
4000 3 - 15 30 200 RCAがオリジナルの標準品
4500 モトローラ
74HC 2 - 6 10 23 74シリーズとピン配置互換
74AC 2 - 5.5 8.5 40 HCを高速化したもの
74VHC 20
74LVX 2 - 3.6 12 3.3V専用
74LCX 6.5 10 3.3V専用高速版
74VCX 1.8 - 3.6 2.5 20 2.0V対応

CMOS入出力レベル電圧 (V)

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  • Hiレベル入力電圧 : 0.7×Vdd
  • Lowレベル入力電圧 : 0.2×Vdd
  • Hiレベル出力電圧 : Vdd-0.8
  • Lowレベル出力電圧 : 0.4

Vdd : 電源電圧(TTL回路の慣例に倣い、Vccと記述されることもある。)

その他の用例

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CMOSCMOSCCD使CMOS

BIOSCMOSCMOS使#NVRAM

PC/ATIBM PCICRTCPC/ATRTC ICMC146818BIOSICSRAMICCMOSMC146818CMOSBIOSCMOS

関連項目

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脚注

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注釈

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  1. ^ "Transistor-transistor logic"を省略すると「TTL」なので、同様に"CMOS logic"を省略すると「CMOSL」になる。しかし、CMOSという名称が一般的である。
  2. ^ この文章はデータシートに合わせて書き直した。それ以前の文章は、1978年 二重ウエル CMOS高速SRAMの開発 (日立) ~集積回路~ (日本半導体歴史館)に基づいた文章らしい。消費電流やアクセス時間の記述がデータシートと異なっている。

出典

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(一)^ abc() CMOS ()

(二)^ abWright, Maury. Milestones That Mattered: CMOS pioneer developed a precursor to the processor EDN, 6/22/2006. 2007927200671

(三)^ 51. 74(chip1stop)

(四)^  CMOS ()

(五)^ FEOLFront End of Line3. + (USJC)

(六)^ . Zenn_. 2023312

(七)^ IBM/32nm/28nm (EETimes Japan)

(八)^  2 FET 20034 p1422-2(b)CMOSIC使

(九)^ Sziklai Pair: Sziklai compound or complementary pair (Electronics Notes)

(十)^ 調 (調 Vol.8 2015. March) p55

(11)^ ab1960: METAL OXIDE SEMICONDUCTOR (MOS) TRANSISTOR DEMONSTRATED (Computer History Museum)

(12)^ ab1963: COMPLEMENTARY MOS CIRCUIT CONFIGURATION IS INVENTEDComputer History Museum

(13)^ 288-bit CMOS SRAM, RCA, 1968 (Computer History Museum)

(14)^ 19721973 CMOS LSI ()

(15)^ 19714 CMOS IC (EPSON)

(16)^  (Begin)

(17)^ M5101-4, M5101L-4 256 x 4 BIT STAIC CMOS RAM (DATASHEET ARCHIVE)

(18)^ abcM2147H HIGH SPEED 4096 x 1-BIT STAIC RAM (DataSheetsPDF.com) HMOSNMOS

(19)^ 1978  CMOSSRAM ()  ()

(20)^ abHM6147H Series 4096-word x 1-bit High Speed CMOS Static RAM (ALLDATASHEET.COM)

(21)^ Tomayko, James (19874). Computers in Spaceflight: The NASA Experience. NASA. 2023310

(22)^ abGealow, Jeffrey Carl (1990). Impact of processing technology on dram sense amplifier design (Thesis). hdl:1721.1/61805

(23)^ abcIEEE Andrew S. Grove Award Recipients. IEEE Andrew S. Grove Award. Institute of Electrical and Electronics Engineers. 201974

(24)^ Davari, Bijan (1988). A high-performance 0.25 micrometer CMOS technology. International Electron Devices Meeting. doi:10.1109/IEDM.1988.32749. 

(25)^ abMemory. STOL (Semiconductor Technology Online). 2019625

(26)^ Atomic layer doping apparatus and method. Google Patents (2001822). 201975

(27)^ Toshiba and Sony Make Major Advances in Semiconductor Process Technologies. Toshiba. (2002123). https://www.toshiba.co.jp/about/press/2002_12/pr0301.htm 2019626 

(28)^ A Banner Year: TSMC Annual Report 2004. TSMC. 201975

(29)^ 1978: Double-well fast CMOS SRAM (Hitachi). Semiconductor History Museum of Japan. 201975201975

(30)^ Global FinFET Technology Market 2024 Growth Analysis by Manufacturers, Regions, Type and Application, Forecast Analysis. Financial Planning. (201973). https://financialplanning24.com/global-finfet-technology-market-2024-growth-analysis-by-manufacturers-regions-type-and-application-forecast-analysis/ 201976 

(31)^ CMOS (Semi journal)

(32)^   ()

(33)^   ()

(34)^ , , CMOSPDF66719847477-482ISSN 03675874 

(35)^ CMOSIC ()

(36)^ MOSFET

(37)^  111201761-67doi:10.1587/bplus.11.61ISSN 2186-0661 

(38)^ Cray Y-MPCray Y-MP EL()

(39)^   (NELECP)CD4000 series