CMOS शब्द 'पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर' के लिए है। यह कंप्यूटर चिप डिजाइन उद्योग में सबसे लोकप्रिय तकनीक में से एक है और इसे बनाने के लिए आज व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है एकीकृत सर्किट कई और विभिन्न अनुप्रयोगों में। आज के कंप्यूटर की यादें, सीपीयू और सेल फोन कई महत्वपूर्ण लाभों के कारण इस तकनीक का उपयोग करते हैं। यह तकनीक P चैनल और N चैनल अर्धचालक उपकरणों दोनों का उपयोग करती है। आज उपलब्ध सबसे लोकप्रिय एमओएसएफईटी तकनीकों में से एक पूरक एमओएस या सीएमओएस तकनीक है। यह माइक्रोप्रोसेसरों, माइक्रोकंट्रोलर चिप्स, रैम, रोम जैसी यादों के लिए प्रमुख अर्धचालक प्रौद्योगिकी है। EEPROM और अनुप्रयोग-विशिष्ट एकीकृत सर्किट (ASIC)।
एमओएस प्रौद्योगिकी का परिचय
आईसी डिजाइन में, मूल और सबसे आवश्यक घटक ट्रांजिस्टर है। इसलिए MOSFET एक प्रकार का ट्रांजिस्टर है जिसका उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जाता है। इस ट्रांजिस्टर का निर्माण एक सेमीकंडक्टर लेयर को मिलाकर सैंडविच की तरह किया जा सकता है, आमतौर पर एक वेफर, सिलिकॉन के एक क्रिस्टल से एक टुकड़ा जो सिलिकॉन डाइऑक्साइड की एक परत और एक धातु की परत होती है। ये परतें ट्रांजिस्टर को अर्धचालक पदार्थ के भीतर बनने देती हैं। Sio2 जैसे एक अच्छे इन्सुलेटर में सौ अणु मोटाई के साथ एक पतली परत होती है।
ट्रांजिस्टर जिन्हें हम अपने गेट सेक्शन के लिए धातु के बजाय पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन (पाली) का उपयोग करते हैं। एफईटी के पॉलीसिलिकॉन गेट को बड़े पैमाने पर आईसी में धातु के फाटकों का उपयोग करके लगभग बदला जा सकता है। कभी-कभी, दोनों पॉलीसिलिकॉन और धातु FET को IGFET के रूप में संदर्भित किया जाता है जिसका अर्थ है गेट FETs अछूता है, क्योंकि गेट के नीचे Sio2 एक इन्सुलेटर है।
CMOS (पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर)
मुख्य एनएमओएस पर CMOS का लाभ और BIPOLAR प्रौद्योगिकी बहुत छोटी शक्ति अपव्यय है। NMOS या BIPOLAR सर्किट के विपरीत, एक पूरक MOS सर्किट में लगभग कोई स्थिर बिजली अपव्यय नहीं है। सर्किट वास्तव में स्विच होने की स्थिति में पावर केवल विच्छेदन किया जाता है। यह NMOS की तुलना में IC पर अधिक CMOS गेट्स को एकीकृत करने की अनुमति देता है द्विध्रुवी प्रौद्योगिकी जिसके परिणामस्वरूप बहुत बेहतर प्रदर्शन हुआ। पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर ट्रांजिस्टर में पी-चैनल एमओएस (पीएमओएस) और एन-चैनल एमओएस (एनएमओएस) शामिल हैं। कृपया अधिक जानकारी के लिए लिंक को देखें CMOS ट्रांजिस्टर की निर्माण प्रक्रिया ।

CMOS (पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर)
NMOS
NMOS एक P- प्रकार सब्सट्रेट पर n-type स्रोत के साथ बनाया गया है और इस पर नाली अलग है। NMOS में, अधिकांश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं। जब गेट पर एक उच्च वोल्टेज लागू किया जाता है, तो एनएमओएस का संचालन होगा। इसी तरह, जब गेट पर कम वोल्टेज लगाया जाता है, तो NMOS आचरण नहीं करेगा। NMOS में वाहक होने के कारण NMOS, PMOS की तुलना में तेज़ माना जाता है, जो कि इलेक्ट्रॉनों हैं, दो बार जितनी तेजी से यात्रा करते हैं।

NMOS ट्रांजिस्टर
PMOS
P- चैनल MOSFET में P- प्रकार के स्रोत होते हैं और D एक N- प्रकार के सब्सट्रेट पर विसरित होते हैं। अधिकांश वाहक छेद हैं। जब एक उच्च वोल्टेज गेट पर लागू होता है, तो पीएमओएस आचरण नहीं करेगा। जब गेट पर कम वोल्टेज लगाया जाता है, तो पीएमओएस आचरण करेगा। PMOS उपकरण NMOS उपकरणों की तुलना में शोर के लिए अधिक प्रतिरक्षा हैं।

PMOS ट्रांजिस्टर
CMOS कार्य सिद्धांत
सीएमओएस प्रौद्योगिकी में, एन-प्रकार और पी-प्रकार ट्रांजिस्टर दोनों का उपयोग तर्क कार्यों को डिजाइन करने के लिए किया जाता है। एक ही प्रकार के ट्रांजिस्टर को चालू करने वाला एक ही सिग्नल दूसरे प्रकार के एक ट्रांजिस्टर को बंद करने के लिए उपयोग किया जाता है। यह विशेषता केवल सरल स्विच का उपयोग करके तर्क उपकरणों के डिजाइन की अनुमति देती है, बिना किसी पुल-अप अवरोधक की आवश्यकता के।
CMOS में तर्क द्वार एन-टाइप MOSFETs का एक संग्रह आउटपुट और निम्न वोल्टेज बिजली आपूर्ति रेल (वीएसएस या काफी अक्सर जमीन) के बीच एक पुल-डाउन नेटवर्क में व्यवस्थित होता है। NMOS लॉजिक गेट्स के लोड रेसिस्टर के बजाय, CMOS लॉजिक गेट्स में आउटपुट और हायर-वोल्टेज रेल (जिसे अक्सर Vdd नाम दिया जाता है) के बीच एक पुल-अप MOSFETs का संग्रह होता है।

CMOS पुल अप और पुल डाउन का उपयोग करता है
इस प्रकार, यदि पी-प्रकार और एन-प्रकार दोनों ट्रांजिस्टर के समान इनपुट से जुड़े उनके द्वार हैं, तो एन-प्रकार MOSFET बंद है, और इसके विपरीत, पी-प्रकार MOSFET चालू होगा। नेटवर्क को ऐसे व्यवस्थित किया जाता है कि एक चालू है और दूसरा किसी भी इनपुट पैटर्न के लिए नीचे जैसा चित्र में दिखाया गया है।
सीएमओएस दोनों राज्यों में अपेक्षाकृत उच्च गति, कम बिजली अपव्यय, उच्च शोर मार्जिन प्रदान करता है, और स्रोत और इनपुट वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला पर काम करेगा (बशर्ते स्रोत वोल्टेज तय हो)। इसके अलावा, पूरक धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर काम करने के सिद्धांत की बेहतर समझ के लिए, हमें नीचे वर्णित के रूप में संक्षिप्त सीएमओएस लॉजिक गेट्स पर चर्चा करने की आवश्यकता है।
कौन से उपकरण CMOS का उपयोग करते हैं?
CMOS जैसी तकनीक का उपयोग माइक्रोकंट्रोलर, माइक्रोप्रोसेसर, SRAM (स्टेटिक रैम) और अन्य डिजिटल लॉजिक सर्किट जैसे विभिन्न चिप्स में किया जाता है। इस तकनीक का उपयोग एनालॉग सर्किट की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जाता है जिसमें कई प्रकार के संचार के लिए डेटा कन्वर्टर्स, इमेज सेंसर और अत्यधिक निगमित ट्रांसीवर शामिल हैं।
CMOS इन्वर्टर
इन्वर्टर सर्किट जैसा कि नीचे चित्र में दिखाया गया है। यह होते हैं PMOS और NMOS FET । इनपुट ए दोनों ट्रांजिस्टर के लिए गेट वोल्टेज के रूप में कार्य करता है।
NMOS ट्रांजिस्टर में Vss (ग्राउंड) से इनपुट है और PMOS ट्रांजिस्टर में Vdd से इनपुट है। टर्मिनल Y आउटपुट है। जब इन्वर्टर के इनपुट टर्मिनल (ए) में एक उच्च वोल्टेज (~ Vdd) दिया जाता है, तो PMOS एक ओपन सर्किट बन जाता है, और NMOS स्विच ऑफ हो जाता है, इसलिए आउटपुट Vss के लिए नीचे खींच लिया जाएगा।

CMOS इन्वर्टर
जब एक निम्न-स्तरीय वोल्टेज ( नीचे दिए गए आंकड़े में 2-इनपुट पूरक MOS NAND गेट दिखाया गया है। इसमें Y और ग्राउंड के बीच दो श्रृंखला NMOS ट्रांजिस्टर और Y और VDD के बीच दो समानांतर PMOS ट्रांजिस्टर शामिल हैं। यदि इनपुट A या B तर्क 0 है, तो कम से कम NMOS ट्रांजिस्टर बंद हो जाएगा, Y से ग्राउंड का रास्ता तोड़ देगा। लेकिन कम से कम एक pMOS ट्रांजिस्टर ON होगा, जो Y से VDD तक का रास्ता बनाएगा। दो इनपुट नंद गेट इसलिए, आउटपुट Y उच्च होगा। यदि दोनों इनपुट अधिक हैं, तो दोनों nMOS ट्रांजिस्टर ऑन होंगे और दोनों pMOS ट्रांजिस्टर ऑफ होंगे। इसलिए, आउटपुट लॉजिक कम होगा। नीचे दिए गए तालिका में दिए गए NAND लॉजिक गेट की सत्य तालिका। नीचे दिए गए चित्र में एक 2-इनपुट NOR गेट दिखाया गया है। इनपुट अधिक होने पर NMOS ट्रांजिस्टर आउटपुट को कम खींचने के समानांतर होते हैं। पीएमओएस ट्रांजिस्टर आउटपुट में खींचने के लिए श्रृंखला में हैं जब दोनों इनपुट कम होते हैं, जैसा कि नीचे दी गई तालिका में दिया गया है। आउटपुट कभी भी तैरता नहीं है। दो इनपुट नॉर गेट एनआर लॉजिक गेट की सत्य तालिका नीचे दी गई तालिका में दी गई है। सीमॉस ट्रांजिस्टर का निर्माण सिलिकॉन के वेफर पर किया जा सकता है। वेफर का व्यास 20 मिमी से 300 मिमी तक है। इसमें, लिथोग्राफी प्रक्रिया प्रिंटिंग प्रेस के समान है। हर कदम पर, विभिन्न सामग्रियों को जमा किया जा सकता है, नक़ल किया जा सकता है अन्यथा पैटर्न। यह प्रक्रिया वेफर के शीर्ष के साथ-साथ एक सरल कोडांतरण विधि के भीतर क्रॉस-सेक्शन को देखकर समझने में बहुत सरल है। सीएमओएस का निर्माण तीन तकनीकों के माध्यम से पूरा किया जा सकता है, जैसे कि एन-वेल पीटी-वेल, ट्विन वेल, एक सोइ (इंसुलेटर पर सिलिकॉन)। कृपया इस लिंक के बारे में अधिक जानने के लिए देखें CMOS निर्माण । एक CMOS बैटरी का विशिष्ट जीवन काल लगभग 10 वर्ष है। लेकिन, यह जहाँ भी पीसी रहता है, उपयोग और परिवेश के आधार पर बदल सकता है। जब CMOS बैटरी विफल हो जाती है, तो कंप्यूटर बंद होने के बाद कंप्यूटर पर सही समय और तारीख को बनाए नहीं रख सकता है। उदाहरण के लिए, एक बार जब कंप्यूटर चालू होता है, तो आप समय और दिनांक 12:00 PM और 1 जनवरी, 1990 देख सकते हैं। यह दोष निर्दिष्ट करता है कि CMOS की बैटरी विफल हो गई है। सीएमओएस की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताएं कम स्थैतिक शक्ति उपयोग, विशाल शोर प्रतिरक्षा हैं। जब MOSFET ट्रांजिस्टर की जोड़ी से एकल ट्रांजिस्टर को बंद कर दिया जाता है, तो श्रृंखला संयोजन ON & OFF जैसे दो के बीच स्विच करने में महत्वपूर्ण शक्ति का उपयोग करता है। परिणामस्वरूप, ये डिवाइस अन्य प्रकार के लॉजिक सर्किट जैसे TTL या NMOS लॉजिक की तुलना में बेकार गर्मी उत्पन्न नहीं करते हैं, जो आमतौर पर कुछ स्थायी वर्तमान का उपयोग करते हैं यहां तक कि वे अपने राज्य को बदलते नहीं हैं। इन CMOS विशेषताओं को एकीकृत सर्किट पर उच्च घनत्व के साथ तर्क कार्यों को एकीकृत करने की अनुमति होगी। इस वजह से, CMOS वीएलएसआई चिप्स के भीतर निष्पादित होने वाली सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक बन गई है। वाक्यांश MOS MOSFET की भौतिक संरचना का एक संदर्भ है जिसमें एक धातु गेट वाला एक इलेक्ट्रोड शामिल है जो सेमीकंडक्टर सामग्री के ऑक्साइड इन्सुलेटर के शीर्ष पर स्थित है। एल्यूमीनियम जैसी सामग्री का उपयोग केवल एक बार किया जाता है, हालांकि सामग्री अब पॉलीसिलिकॉन है। CMOS प्रक्रिया की प्रक्रिया के भीतर उच्च-lectric ढांकता हुआ सामग्री के आगमन के माध्यम से अन्य धातु फाटकों की डिजाइनिंग का उपयोग किया जा सकता है। चार्ज-युग्मित डिवाइस (सीसीडी) और पूरक धातु-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर (सीएमओएस) जैसे छवि सेंसर दो अलग-अलग प्रकार की प्रौद्योगिकियां हैं। इनका उपयोग इमेज को डिजिटल रूप से कैप्चर करने के लिए किया जाता है। हर इमेज सेंसर के अपने फायदे, नुकसान और अनुप्रयोग हैं। CCD और CMOS के बीच मुख्य अंतर फ्रेम को कैप्चर करने का तरीका है। सीसीडी की तरह एक चार्ज-युग्मित डिवाइस एक वैश्विक शटर का उपयोग करता है जबकि सीएमओएस एक रोलिंग शटर का उपयोग करता है। ये दो इमेज सेंसर प्रकाश से विद्युत में चार्ज को बदलते हैं और इसे इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल में संसाधित करते हैं। सीसीडी में उपयोग की जाने वाली निर्माण प्रक्रिया आईसी के पार परिवर्तन के बिना चार्ज करने की क्षमता बनाने के लिए विशेष है। तो, इस विनिर्माण प्रक्रिया से प्रकाश संवेदनशीलता और निष्ठा के बारे में उच्च गुणवत्ता वाले सेंसर हो सकते हैं। इसके विपरीत, सीएमओएस चिप्स चिप को डिजाइन करने के लिए निश्चित विनिर्माण प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैं और इसी तरह की प्रक्रिया का उपयोग माइक्रोप्रोसेसर बनाने में भी किया जा सकता है। विनिर्माण में अंतर के कारण, सीसीडी 7 सीएमओएस जैसे सेंसर के बीच कुछ स्पष्ट असमानताएं हैं। सीसीडी सेंसर कम शोर और विशाल गुणवत्ता के साथ छवियों को कैप्चर करेंगे, जबकि सीएमओएस सेंसर आमतौर पर शोर के लिए अधिक उत्तरदायी होते हैं। आमतौर पर सीएमओएस कम शक्ति का उपयोग करता है जबकि सीसीडी सीएमओएस सेंसर की तरह 100 से अधिक बार बिजली का उपयोग करता है। CMOS चिप्स का निर्माण किसी भी विशिष्ट Si उत्पादन लाइन पर किया जा सकता है क्योंकि वे CCDs की तुलना में बहुत सस्ते होते हैं। सीसीडी सेंसर अधिक परिपक्व होते हैं क्योंकि वे लंबी अवधि के लिए बड़े पैमाने पर उत्पादित होते हैं। सीएमओएस और सीसीडी इमेजर्स दोनों प्रकाश से विद्युत संकेत बनाने के लिए फोटोइलेक्ट्रिक के प्रभाव पर निर्भर करते हैं उपरोक्त अंतरों के आधार पर, सीसीडी का उपयोग कैमरों में बहुत सारे पिक्सेल और उत्कृष्ट प्रकाश संवेदनशीलता के माध्यम से उच्च गुणवत्ता वाली छवियों को लक्षित करने के लिए किया जाता है। आमतौर पर, CMOS सेंसर में कम रिज़ॉल्यूशन, गुणवत्ता और संवेदनशीलता होती है। एक कुंडी को तब परिभाषित किया जा सकता है जब बिजली और जमीन जैसे दो टर्मिनलों के बीच शॉर्ट सर्किट होता है ताकि उच्च धारा उत्पन्न हो सके और आईसी क्षतिग्रस्त हो सके। सीएमओएस में, परजीवी पीएनपी और एनपीएन जैसे दो ट्रांजिस्टर के बीच संचार के कारण पावर रेल और जमीनी रेल के बीच कम प्रतिबाधा निशान की घटना है ट्रांजिस्टर । CMOS सर्किट में, दो ट्रांजिस्टर जैसे PNP & NPN, VDD और GND जैसे दो सप्लाई रेल से जुड़ा है। इन ट्रांजिस्टर का संरक्षण प्रतिरोधों के माध्यम से किया जा सकता है। एक लैच-अप ट्रांसमिशन में, VDD से GND सीधे दो ट्रांजिस्टर के माध्यम से प्रवाहित होगी, ताकि शॉर्ट सर्किट हो सके, इस प्रकार चरम धारा VDD से ग्राउंड टर्मिनल तक प्रवाहित होगी। कुंडी रोकथाम के लिए अलग-अलग तरीके हैं कुंडी की रोकथाम में, उच्च प्रतिरोध को आपूर्ति के दौरान करंट के प्रवाह को रोकने के लिए और निम्नलिखित तरीकों का उपयोग करके 1 से नीचे β1 * β2 बनाने के लिए पगडंडी में रखा जा सकता है। परजीवी एससीआर की संरचना एक इन्सुलेट ऑक्साइड परत के माध्यम से पीएमओएस और एनएमओएस जैसे ट्रांजिस्टर के आसपास में चोंच जाएगी। एक बार कुंडी लगाने के बाद कुंडी-सुरक्षा के लिए तकनीक बंद हो जाएगी। बाजार में कई विक्रेताओं द्वारा कुंडी-अप की परीक्षण सेवाएँ की जा सकती हैं। यह परीक्षण सीएमआर आईसी में एससीआर की संरचना को सक्रिय करने के प्रयासों के अनुक्रम द्वारा किया जा सकता है जबकि संबंधित पिनों की जांच तब की जाती है जब इसके माध्यम से ओवरक्रैक बहता है। यह प्रायोगिक लॉट से पहले नमूने प्राप्त करने और उन्हें लैच-अप के परीक्षण प्रयोगशाला में भेजने की सलाह दी जाती है। जब भी कोई लेट-अप वर्तमान आपूर्ति की निगरानी के माध्यम से होता है, तो यह प्रयोगशाला चिप के इनपुट और आउटपुट को वर्तमान आपूर्ति प्रदान करेगी। CMOS के फायदों में निम्नलिखित शामिल हैं। टीटीएल पर सीएमओएस का मुख्य लाभ अच्छा शोर मार्जिन और साथ ही कम बिजली की खपत है। यह वीडीडी से जीएनडी तक सीधे संचालन लेन नहीं होने के कारण है, इनपुट की शर्तों के आधार पर गिरावट आती है, फिर डिजिटल सिग्नल का प्रसारण CMOS चिप्स के माध्यम से आसान और कम लागत वाला हो जाएगा। CMOS का उपयोग कंप्यूटर की मदरबोर्ड पर मेमोरी की मात्रा को समझाने के लिए किया जाता है जो कि BIOS की सेटिंग्स में स्टोर होगा। इन सेटिंग्स में मुख्य रूप से हार्डवेयर की तारीख, समय और सेटिंग्स शामिल हैं यदि CMOS दोनों तरीकों से सक्रिय रूप से ड्राइव करता है CMOS के नुकसान में निम्नलिखित शामिल हैं। पूरक MOS प्रक्रियाओं को व्यापक रूप से लागू किया गया था और लगभग सभी डिजिटल तर्क अनुप्रयोगों के लिए मौलिक रूप से NMOS और द्विध्रुवी प्रक्रियाओं को बदल दिया है। सीएमओएस प्रौद्योगिकी का उपयोग निम्नलिखित डिजिटल आईसी डिजाइनों के लिए किया गया है। इस प्रकार CMOS ट्रांजिस्टर बहुत प्रसिद्ध है क्योंकि वे बिजली का उपयोग कुशलता से करते हैं। जब भी वे एक शर्त से दूसरी स्थिति में परिवर्तन कर रहे हों, वे विद्युत आपूर्ति का उपयोग नहीं करते हैं। इसके अलावा, मानार्थ अर्धचालक ओ / पी वोल्टेज को रोकने के लिए पारस्परिक रूप से काम करते हैं। परिणाम एक कम-शक्ति डिजाइन है जो कम गर्मी प्रदान करता है, इस कारण से, इन ट्रांजिस्टर ने अन्य पहले के डिजाइनों को बदल दिया है जैसे सीसीडी सेंसर कैमरा के भीतर और अधिकांश वर्तमान प्रोसेसर में उपयोग किया जाता है। एक कंप्यूटर के भीतर सीएमओएस की स्मृति एक प्रकार की गैर-वाष्पशील रैम है जो BIOS सेटिंग्स और समय और तिथि की जानकारी संग्रहीत करती है। मेरा मानना है कि आपको इस अवधारणा की बेहतर समझ है। इसके अलावा, इस अवधारणा के बारे में कोई प्रश्न या इलेक्ट्रॉनिक्स प्रोजेक्ट , कृपया नीचे टिप्पणी अनुभाग में टिप्पणी करके अपने बहुमूल्य सुझाव दें। यहाँ आपके लिए एक सवाल है कि, CMOS NMOS के लिए बेहतर क्यों है? इनपुट लॉजिक INPUT आउटपुट लॉजिक आउट 0 वी ० Vdd 1 Vdd 1 0 वी ० CMOS NAND गेट
सेवा मेरे ख पुल-डाउन नेटवर्क पुल-अप नेटवर्क OUTPUT Y ० ० बंद पर 1 ० 1 बंद पर 1 1 ० बंद पर 1 1 1 पर बंद ० CMOS NOR गेट
सेवा मेरे ख य ० ० 1 ० 1 ० 1 ० ० 1 1 ० CMOS निर्माण
CMOS बैटरी की लाइफटाइम
CMOS बैटरी के असफल लक्षण
CMOS विशेषताओं
सीसीडी बनाम सीएमओएस
कुछ अनुप्रयोगों में, CMOS सेंसर हाल ही में उस बिंदु पर सुधार कर रहे हैं जहां वे सीसीडी उपकरणों के साथ समानता के निकट प्राप्त करते हैं। आम तौर पर, सीएमओएस कैमरे महंगे नहीं होते हैं और इनमें बैटरी की अधिकता होती है।CMOS में लैच-अप
लाभ
टीटीएल एक डिजिटल लॉजिक सर्किट है जहां द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर डीसी दालों पर काम करते हैं। कई ट्रांजिस्टर लॉजिक गेट आमतौर पर एक आईसी से बने होते हैं।नुकसान
CMOS एप्लीकेशन