矽栅互補金屬氧化物半導體英文解釋翻譯、矽栅互補金屬氧化物半導體的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 silicon gate complementary MOS

分詞翻譯：

矽的英語翻譯：

silicon
【醫】 Si; silicium; silicon

栅的英語翻譯：

bar

互補金屬氧化物半導體的英語翻譯：

【計】 CMOS; complementary metal oxide semiconductor

專業解析

矽栅互補金屬氧化物半導體（Silicon-Gate Complementary Metal-Oxide-Semiconductor），簡稱 CMOS，是現代集成電路的核心技術。以下從漢英詞典角度詳細解釋其含義及技術要點：

一、術語分解與定義

矽栅 (Silicon Gate)
指使用多晶矽（Polycrystalline Silicon）替代早期金屬鋁作為MOS晶體管栅極材料的技術。相較于金屬栅，矽栅具有更高熔點、更優界面特性，并能實現自對準工藝，大幅提升器件密度與性能。
互補 (Complementary)
指電路設計中同時采用N型MOS（NMOS）與P型MOS（PMOS）晶體管。兩者工作特性互補：NMOS導通時PMOS截止，反之亦然。這種結構顯著降低靜态功耗，奠定低功耗芯片基礎。
金屬氧化物半導體 (Metal-Oxide-Semiconductor)
描述晶體管的三層結構：
- 金屬層（Metal）：現代工藝中多為多晶矽或銅互連。
- 氧化物層（Oxide）：二氧化矽（SiO₂）或高介電常數（High-k）材料作為栅介質。
- 半導體層（Semiconductor）：矽襯底，通過摻雜形成源極/漏極區域。

二、核心技術特征

低功耗優勢
靜态下NMOS與PMOS總有一個截止，電流僅存于狀态切換瞬間，功耗可比雙極型技術低1-2個數量級。
高集成度
矽栅自對準工藝允許晶體管尺寸微縮至納米級，例如5nm制程可在1平方毫米集成數億晶體管。
噪聲容限高
邏輯電平擺幅接近電源電壓（如0V/VDD），抗幹擾能力強于TTL等電路。

三、典型應用領域

微處理器與存儲器：CPU、GPU、DRAM、Flash存儲器（如Intel Core系列、三星SSD）。
傳感器芯片：CMOS圖像傳感器（CIS）占全球90%以上市場份額（索尼/豪威科技主導）。
低功耗設備：物聯網傳感器、可穿戴設備、植入式醫療器件（依賴nW級待機功耗）。

四、技術演進裡程碑

時期	關鍵技術突破	影響
1963年	弗蘭克·萬拉斯發明CMOS（RCA公司）	奠定理論基礎
1968年	羅伯特·諾伊斯實現矽栅工藝（Intel）	解決金屬栅工藝漏電問題
2007年	High-k/金屬栅引入（Intel 45nm）	突破二氧化矽物理極限，延續摩爾定律

參考文獻

《半導體器件物理與工藝》（施敏著）
經典教材詳解MOSFET物理模型與制程技術。

IEEE電子器件期刊
"Scaling Challenges of CMOS Technology toward 1nm Node" (2023年綜述)。

英特爾技術白皮書
"High-k/Metal Gate Stack Innovation for 22nm CMOS" (2011年)。

注：因鍊接有效性要求，此處僅标注文獻來源。實際引用時建議通過IEEE Xplore、SpringerLink等學術平台獲取原文。

網絡擴展解釋

“矽栅互補金屬氧化物半導體”是CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技術的一種具體實現形式，其核心結合了互補型晶體管結構與矽基栅極材料的特性。以下是詳細解釋：

1.基本概念

互補結構：CMOS由兩種晶體管組成——NMOS（N型金屬氧化物半導體場效應管）和PMOS（P型同類器件）。兩者在電路中互補工作，例如NMOS導通時PMOS關閉，反之亦然，從而顯著降低靜态功耗。
矽栅：指使用多晶矽（Polysilicon）作為晶體管的栅極材料。傳統MOSFET的栅極由金屬（如鋁）構成，但現代工藝中多晶矽因與矽基闆兼容性更好，成為主流選擇。

2.技術特點

低功耗：互補結構使得電路僅在切換狀态時消耗能量，靜态功耗極低。
高集成度：矽栅工藝與CMOS技術結合，可在單一矽片上集成數十億晶體管，適用于大規模集成電路（如CPU、存儲器）。
熱穩定性：相比早期金屬栅極，多晶矽栅極在高溫工藝中更穩定，減少漏電流。

3.應用領域

數字集成電路：微處理器、内存芯片等均依賴矽栅CMOS技術。
傳感器：部分CMOS圖像傳感器（如手機攝像頭）也采用此技術（注：權威性較低，需謹慎參考）。
主闆BIOS存儲：計算機主闆上的CMOS芯片（由紐扣電池供電）用于保存系統配置信息。

4.與其他技術的對比

特性	矽栅CMOS	傳統雙極型晶體管
功耗	極低（納瓦級）	較高
集成密度	高	低
制造工藝	标準化矽基工藝	複雜

“矽栅互補金屬氧化物半導體”本質是通過多晶矽栅極工藝實現的CMOS技術，兼具低功耗、高集成度和穩定性，是現代電子設備的基石。如需進一步了解制造工藝或電路設計，可參考學術文獻或專業資料。