硅栅互补金属氧化物半导体英文解释翻译、硅栅互补金属氧化物半导体的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 silicon gate complementary MOS

分词翻译：

硅的英语翻译：

silicon
【医】 Si; silicium; silicon

栅的英语翻译：

bar

互补金属氧化物半导体的英语翻译：

【计】 CMOS; complementary metal oxide semiconductor

专业解析

硅栅互补金属氧化物半导体（Silicon-Gate Complementary Metal-Oxide-Semiconductor），简称 CMOS，是现代集成电路的核心技术。以下从汉英词典角度详细解释其含义及技术要点：

一、术语分解与定义

硅栅 (Silicon Gate)
指使用多晶硅（Polycrystalline Silicon）替代早期金属铝作为MOS晶体管栅极材料的技术。相较于金属栅，硅栅具有更高熔点、更优界面特性，并能实现自对准工艺，大幅提升器件密度与性能。
互补 (Complementary)
指电路设计中同时采用N型MOS（NMOS）与P型MOS（PMOS）晶体管。两者工作特性互补：NMOS导通时PMOS截止，反之亦然。这种结构显著降低静态功耗，奠定低功耗芯片基础。
金属氧化物半导体 (Metal-Oxide-Semiconductor)
描述晶体管的三层结构：
- 金属层（Metal）：现代工艺中多为多晶硅或铜互连。
- 氧化物层（Oxide）：二氧化硅（SiO₂）或高介电常数（High-k）材料作为栅介质。
- 半导体层（Semiconductor）：硅衬底，通过掺杂形成源极/漏极区域。

二、核心技术特征

低功耗优势
静态下NMOS与PMOS总有一个截止，电流仅存于状态切换瞬间，功耗可比双极型技术低1-2个数量级。
高集成度
硅栅自对准工艺允许晶体管尺寸微缩至纳米级，例如5nm制程可在1平方毫米集成数亿晶体管。
噪声容限高
逻辑电平摆幅接近电源电压（如0V/VDD），抗干扰能力强于TTL等电路。

三、典型应用领域

微处理器与存储器：CPU、GPU、DRAM、Flash存储器（如Intel Core系列、三星SSD）。
传感器芯片：CMOS图像传感器（CIS）占全球90%以上市场份额（索尼/豪威科技主导）。
低功耗设备：物联网传感器、可穿戴设备、植入式医疗器件（依赖nW级待机功耗）。

四、技术演进里程碑

时期	关键技术突破	影响
1963年	弗兰克·万拉斯发明CMOS（RCA公司）	奠定理论基础
1968年	罗伯特·诺伊斯实现硅栅工艺（Intel）	解决金属栅工艺漏电问题
2007年	High-k/金属栅引入（Intel 45nm）	突破二氧化硅物理极限，延续摩尔定律

参考文献

《半导体器件物理与工艺》（施敏著）
经典教材详解MOSFET物理模型与制程技术。

IEEE电子器件期刊
"Scaling Challenges of CMOS Technology toward 1nm Node" (2023年综述)。

英特尔技术白皮书
"High-k/Metal Gate Stack Innovation for 22nm CMOS" (2011年)。

注：因链接有效性要求，此处仅标注文献来源。实际引用时建议通过IEEE Xplore、SpringerLink等学术平台获取原文。

网络扩展解释

“硅栅互补金属氧化物半导体”是CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技术的一种具体实现形式，其核心结合了互补型晶体管结构与硅基栅极材料的特性。以下是详细解释：

1.基本概念

互补结构：CMOS由两种晶体管组成——NMOS（N型金属氧化物半导体场效应管）和PMOS（P型同类器件）。两者在电路中互补工作，例如NMOS导通时PMOS关闭，反之亦然，从而显著降低静态功耗。
硅栅：指使用多晶硅（Polysilicon）作为晶体管的栅极材料。传统MOSFET的栅极由金属（如铝）构成，但现代工艺中多晶硅因与硅基板兼容性更好，成为主流选择。

2.技术特点

低功耗：互补结构使得电路仅在切换状态时消耗能量，静态功耗极低。
高集成度：硅栅工艺与CMOS技术结合，可在单一硅片上集成数十亿晶体管，适用于大规模集成电路（如CPU、存储器）。
热稳定性：相比早期金属栅极，多晶硅栅极在高温工艺中更稳定，减少漏电流。

3.应用领域

数字集成电路：微处理器、内存芯片等均依赖硅栅CMOS技术。
传感器：部分CMOS图像传感器（如手机摄像头）也采用此技术（注：权威性较低，需谨慎参考）。
主板BIOS存储：计算机主板上的CMOS芯片（由纽扣电池供电）用于保存系统配置信息。

4.与其他技术的对比

特性	硅栅CMOS	传统双极型晶体管
功耗	极低（纳瓦级）	较高
集成密度	高	低
制造工艺	标准化硅基工艺	复杂

“硅栅互补金属氧化物半导体”本质是通过多晶硅栅极工艺实现的CMOS技术，兼具低功耗、高集成度和稳定性，是现代电子设备的基石。如需进一步了解制造工艺或电路设计，可参考学术文献或专业资料。