pMOS, nMOS, CMOS 속도 및 전력비교

소개

pMOS, nMOS, CMOS 속도 및 전력비교 레포트입니다.

목차

1. MOS란 무엇인가?
2. pMOS, nMOS, CMOS Speed 비교
3. pMOS, nMOS, CMOS 전력 비교

본문내용

1. MOS란 무엇인가?
현재 반도체 집적회로에서 가장 많이 사용되는 구조는 MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)
구조의 전계효과 트랜지스터, 약칭 MOSFET이다. MOS는 금속 산화막 반도체 의 약자로서
반도체 표면에 산화막을 형성하고 절연물로 그 막 위에 금속을 부착한 구조를 말한다.
산화막에 의해 전류 통로로부터 절연된 게이트 전극에 전압을 인가하여 소스 전극과 드레
인 전극 간에 전류 통로를 제어함으로써 동작하는 트랜지스터를 MOS트랜지스터라고 한다.
이와 같이 MOS는 MOS트랜지스터나 MOS형 집적 회로 등에 널리 이용되고 있다.
- MOS의 분류
반도체 안에서 움직이고 있는 자유전자나, 자유전자가 튀어나온 뒤의 정공에 의해 전하가
운반되는 트랜지스터. 전하의 운반이 자유전자에 의해 이루어지는 것을 nMOS
(negative MOS), 정공에 의해 이루어지는 것을 pMOS(positive MOS), 양자를 조합하여
동작 속도를 향상 시킨 것을 CMOS(complementary MOS)라고 한다.
①nMOS란 무엇인가?
- N형 반도체란?
N형 반도체는 전하를 옮기는 캐리어로 자유전자가 사용되는 반도체이다.
음의 전하를 가지는 자유전자가 캐리어로서 이동해서 전류가 생기게 된다.
즉, 다수 캐리어가 전자가 되는 반도체이다.
예시로, 실리콘과 동일한 4가 원소의 진성 반도체에 미량의 5가 원소 인(P), 비소(As),
안티몬(Sb)등을 불순물로 첨가해서 만들어 진다.
주기율표상의 V족 원소를 소량 넣어주면 전자가 남는 상태, 즉 잉여전자 가 생기는데,
이 상태에서 실리콘에 전압을 걸어주면 제자리를 못 찾은 이 잉여전자가 자유전자가 되 며 전류가 흐르게 되는 것이다. 이를 n-type반도체 또는 n-type실리콘이라고 한다.
<n형 반도체의 구조>
음의 (Negative) 전하를 가지는 자유전자가 대수 캐리어인 것으로부터, Negative의
머리글자를 따서 N형 반도체로 불린다.

참고자료

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· v 반도체공학 아날로그집적설계PPT - 김영석.
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· v 컬러로 배우는 전자회로 (146p~147p) - 신윤기 저.
· v 초고집적 공정기술 (458p~468p) - 이준신외7명 공저.
· v 2006 ISRC교육용 교재 - 서울대학교 반도체 공동연구소.
· v 직접회로 설계를 위한 반도체 소자 (352p~359p) - 이형옥 저.
· v 반도체 소자의 설계 및 제조공정 - 경북대학교 최시영 교수.
· v VLSI 설계, 이론과 실습 - 고진흥, 김동욱 이재철 저.
· v 충남대학교 직접회로설계PPT - (I-V for Deep Sub-Micron Devices).
· v B. Razavi, Design of Analog CMOS Integrated Circuits. New York: McGraw-Hill,
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· v J. M. Rabaey, A. Chandrakasan, and B. Nikolic, Digital Integrated Circuits: A Design Perspective. Prentice Hall, pp. 4-32, 2003