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

英语翻译：

【计】 CMOS; complementary metal oxide semiconductor

分词翻译：

互补的英语翻译：

【电】 complement; complementary

金属氧化物半导体的英语翻译：

【计】 MOS

专业解析

互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，简称CMOS）是一种广泛应用于集成电路制造的半导体技术。其核心原理是通过同时使用N型金属氧化物半导体（NMOS）和P型金属氧化物半导体（PMOS）晶体管互补工作，实现低功耗与高噪声容限的特性。以下是详细解析：

一、术语构成与工作原理

互补（Complementary）
指电路设计中成对使用NMOS 和PMOS 晶体管。NMOS在输入高电平时导通，PMOS在输入低电平时导通，两者交替工作，静态电流近乎为零，显著降低功耗。
金属氧化物（Metal-Oxide）
描述晶体管的栅极结构：金属（或高掺杂多晶硅）电极通过绝缘氧化物层（如二氧化硅）与半导体基底隔离，形成场效应晶体管（MOSFET）。
半导体（Semiconductor）
基材通常为硅晶圆，通过掺杂工艺形成源极和漏极，控制电流通断。

二、核心优势

超低功耗：仅在状态切换时消耗能量，静态功耗极低，适用于电池供电设备（如手机、物联网设备）。
高集成度：晶体管尺寸可微缩至纳米级，支持大规模集成电路（如CPU、存储器）。
抗干扰能力强：逻辑电平摆幅大（接近电源电压），噪声容限优于双极性晶体管技术。

三、典型应用领域

微处理器与存储器：现代CPU、SRAM及BIOS芯片均基于CMOS工艺。
图像传感器：CMOS图像传感器（CIS）因低功耗、低成本主导手机摄像头市场。
射频与模拟电路：5G射频前端、电源管理芯片（PMIC）依赖CMOS的高频特性与能效比。

四、技术演进

CMOS工艺持续微缩至7nm以下节点，通过FinFET（鳍式场效应晶体管）或GAA（环绕栅极）结构克服短沟道效应，延续摩尔定律。

五、公式说明

CMOS反相器功耗公式（动态功耗）：

P_{dyn} = alpha cdot CL cdot V{DD} cdot f

其中：

$alpha$：开关活动因子
$C_L$：负载电容
$V_{DD}$：电源电压
$f$：时钟频率

权威参考文献

IEEE《固态电路杂志》：CMOS技术演进分析（链接示例）
维基百科"CMOS"词条：基础原理与结构（链接）
清华大学微电子所教材：《超大规模集成电路技术》
英特尔技术白皮书：FinFET在CMOS工艺中的应用（链接）

（注：部分链接为领域通用资源，具体文献需根据最新研究更新）

网络扩展解释

互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，简称CMOS）是一种集成电路设计与制造工艺，结合了N型金属氧化物半导体场效应管（NMOS）和P型金属氧化物半导体场效应管（PMOS）的互补特性。以下是详细解析：

1.定义与核心原理

互补性：通过在同一硅质晶圆上集成NMOS和PMOS两种晶体管，利用它们的物理特性互补（例如NMOS导通时PMOS截止，反之亦然），实现低功耗和高效率的电路设计。
技术基础：采用“金属-氧化物-半导体”结构，通过电场控制晶体管的导通与截止，形成开关功能。

2.结构与特点

结构组成：
- NMOS：通过电子导电，响应高电平信号；
- PMOS：通过空穴导电，响应低电平信号。
核心优势：
- 低功耗：仅在切换状态时消耗能量，静态功耗极低；
- 高集成度：适合大规模集成电路制造，广泛应用于微处理器、存储器等；
- 抗干扰性强：因互补设计，噪声容限较高。

3.应用领域

数字电路：如CPU、逻辑门电路，因其高速度和低功耗特性；
存储芯片：计算机主板上的CMOS RAM芯片，用于保存系统启动配置（如BIOS设置）；
传感器：早期用于图像传感器（如扫描仪），但精度较低，后被CCD技术替代；
先进技术：高κ电介质材料的研发推动CMOS向更小尺寸、更高性能发展（如5nm以下工艺）。

4.与其他技术的区别

与CCD对比：CMOS集成度高、成本低，但早期图像质量不如CCD；随着技术进步，CMOS传感器逐渐成为主流；
与TTL对比：CMOS功耗更低，但速度较慢；TTL（晶体管-晶体管逻辑）则适用于高速场景。

CMOS技术通过NMOS和PMOS的互补设计，在集成电路领域实现了功耗、速度与成本的平衡，成为现代电子设备的核心基础。其应用从计算机芯片到传感器，持续推动电子行业的微型化与高效化发展。