CMOSintegratie

CMOS-integratie verwijst naar de technologie en het proces waarmee complementaire metal-oxide-semiconductor (CMOS) transistors op een siliciumchip worden geïntegreerd. CMOS combineert NMOS- en PMOS-transistors die in complementaire schakelingen samenwerken. Een belangrijk voordeel is het zeer lage statische vermogensverbruik: bij rust treedt er doorgaans nauwelijks stroom op, terwijl schakelingen snel reageren. Hierdoor is CMOS de dominante technologie voor digitale logica, geheugen en mixed-signal IC’s in een breed scala aan elektronische apparaten. De technologie ondersteunt hoge integratiegraad en robuuste ruismarges.

Fabricage van CMOS-transistors vereist zowel NMOS- als PMOS-technologie op dezelfde chip, meestal door het vormen van dopings en wells, waarbij een isolatielaag en gate-oxidatie worden toegepast. Vormen van NMOS en PMOS transistors delen vaak dezelfde waferfaciliteiten en interconnecties via metalen lagen. Het proces omvat isolatie tussen elementen (bijv. shallow trench isolation), doping, en metallisatie. De combinatie maakt het mogelijk om miljoenen tot miljarden transistors op een enkele chip te plaatsen.

Voordelen zijn onder meer laag energieverbruik in rusttoestand, hoge schakelsnelheid en een grote ruismarge. CMOS ondersteunt een hoge integratiegraad en schaalbaarheid, wat het geschikt maakt voor moderne CPU's, geheugen en mixed-signal toepassingen. Nadelen zijn de complexiteit van het fabricageproces en de kosten, evenals uitdagingen bij verdere miniaturisatie en warmtebeheer bij zeer hoge dichtheden.

Toepassingen en geschiedenis: CMOS is sinds de jaren 1980 de dominante technologie voor digitale logica en geheugen. Tegenwoordig wordt het ook veel gebruikt in ASIC's, beeldsensoren, en mixed-signal IC’s. De technologische evolutie omvat onder meer overstap naar fijnere lithografie, FinFET-transistors en toenemende integratie via 3D- en systeem-op-chip-ontwerpen.

---