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Lexikon

CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

CMOS steht für "Complementary Metal Oxide Semiconductor" (Komplementär-Metalloxid-Halbleiter). Es handelt sich um eine Technologie zur Herstellung integrierter Schaltkreise. CMOS-Schaltungen finden sich in verschiedenen Arten von elektronischen Komponenten, einschließlich Mikroprozessoren, Batterien und Bildsensoren von Digitalkameras.

Das "MOS" in CMOS bezieht sich auf die Transistoren in einem CMOS-Bauteil, die MOSFETs (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren) genannt werden. Der "Metall"-Teil des Namens ist ein wenig irreführend, da moderne MOSFETs oft Polysilizium anstelle von Aluminium als leitendes Material verwenden. Jeder MOSFET verfügt über zwei Anschlüsse ("Source" und "Drain") und ein Gate, das vom Körper des Transistors isoliert ist. Wenn eine ausreichende Spannung zwischen Gate und Körper angelegt wird, können Elektronen zwischen den Anschlüssen "Source" und "Drain" fließen.

Der "komplementäre" Teil von CMOS bezieht sich auf die zwei verschiedenen Arten von Halbleitern, die jeder Transistor enthält - N-Typ und P-Typ. N-Typ-Halbleiter haben eine größere Elektronenkonzentration als Löcher oder Orte, an denen ein Elektron existieren könnte. P-Typ-Halbleiter haben eine größere Konzentration von Löchern als Elektronen. Diese beiden Halbleiter arbeiten zusammen und können logische Gatter bilden, je nachdem, wie die Schaltung aufgebaut ist.

CMOS-Vorteile

CMOS-Transistoren sind für ihre effiziente Nutzung der elektrischen Leistung bekannt. Sie benötigen keinen elektrischen Strom, außer wenn sie von einem Zustand in einen anderen wechseln. Zusätzlich arbeiten die komplementären Halbleiter zusammen, um die Ausgangsspannung zu begrenzen. Das Ergebnis ist ein Low-Power-Design, das nur minimale Wärme abgibt. Aus diesem Grund haben CMOS-Transistoren andere frühere Designs (wie z.B. CCDs in Kamerasensoren) ersetzt und werden in den meisten modernen Prozessoren verwendet.

Hinweis: Der CMOS-Speicher in einem Computer ist eine Art nichtflüchtiger RAM-Speicher (NVRAM), der BIOS-Einstellungen und Datums-/Uhrzeitinformationen speichert.

Stand: 07.08.2020