什么是MOS集成电路
MOS集成电路是由若千个MOS晶体管按照-定电路形式联接而成的具有一定功能的电路。它们可以是数字电路，也可以是模拟电路。组成MOS集成电路的“细胞”一MOS管的剖面如图1-1所示。
图1-1是典型MOS管剖面图。MOS管由金属(通常是铝Al).氧化物(通常是二氧化硅SiO2)和半导体材料(通常是硅Si)构成。它们处在半导体表面十几微米的表层内。MOS集成电路就是把许多这样的MOS管同时制作在一个硅片上，并且用金属条(通常是铝)联接成电路一一这就是集成电路芯片。将芯片装进特制的管壳之内,用细金属线将芯片内各电路引出端与管壳引线联接起来，封上管壳就可以成为一个实用的集成电路了。图1-2是MOS集成电路的芯片及实物。
MOS集成电路的优点
MOS集成电路在集成电路中的发展速度之快，是其它集成电路所望尘莫及的。由于它具有很多突出的优点所以具有强大的生命力。MOS集成电路的主要优点有以下几个方面。
①功率消耗小.一般MOS晶体管的工作电流只有几十微安,因此每个MOS电路的基本单元的功耗只有几毫瓦甚至微瓦，新型的MOS电路甚至可以在纳瓦下工作。它的功耗只是普通双极型晶体管和集成电路单元功耗的百分之一，乃至万分之一!
②电路结构和制造工艺简单，成品率高。双极型集成电路中通常要用晶体管和电阻来组成电路。在MOS集成电路中常以MOS管代替电阻，实现了用单一元件一MOS管 组成的电路。由于MOS管的高阻抗输入不需要推动电路，使得电路间的MOS管可以直接联接，这就使得电路结构大为简单。
其次，由于MOS电路一般不需要“ 隔离" ( CMOS集成电路需P阱隔离),省去了制造元件之间“隔离”的工艺。另外，由于MOS管只是一种三层(M- 0- S)结构，省去了制造双极型电路多层结构的不少工艺，使得MOS集成电路的制造工艺要比双极型电路简单得多,一般可省去30%~50 %的工序。电路形式简单和制造工序少，就使得MOS电路具备较高的芯片合格率。合格率的提高必然导至MOS电路的成本降低。
③集成度高。MOS管本身具有的特性蕴藏着提高MOS集成电路集成度的巨大潜力:每个MOS管功耗极小，允许更多的MOS管集成在-起，散热问题容易满足。
MOS电路中各MOS管之间不需要特殊的“隔离”方法，在硅片上省去了“隔离槽”的面积，使得硅片有效利用率大大提高(-般可提高40%左右).MOS管本身面积小。
通常一个MOS管占用硅片面积仅为0.0005平方毫米，这个面积只有普通双极型晶体管占用面积的四分之一或五分之一。这就使得在相同的硅片面积上可以集成更多个元器件。
MOS集成电路中通常用MOS管来代替高阻值电阻，节省了在双极型集成电路中用来制造电阻的硅片面积。所有这些都使得MOS大规模集成电路的制造比双极型集成电路更加容易。
MOS集成电路的主要缺点是工作频率和速度一般较低。例如P-MOS数字电路的工作速度一般为毫秒数量级。但引起人们极大重视的是迅速发展起来的互补CMOS集成电路的工作速度已达到纳秒数量级。近年来高速CMOS数字电路的工作速度已经可以与双极TTL电路媲美。
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