دوائر MOS المتكاملة Metal - Oxide Semiconductor ICS

المؤلف:  الدكتور صبحي سعيد الراوي

المصدر:  فيزياء الألكترونات

الجزء والصفحة:  627

13-10-2021

2112

دوائر MOS المتكاملة Metal - Oxide Semiconductor ICS

الدوائر المتكاملة الاحادية البلورة، يمكن ان ندعوها بشكل ادق بالدوائر المتكاملة احادية البلورة ثنائية القطب bipolar monolithic IC_S وذلك لانها تعتمد اساسا على تصنيع الترانزستور الثنائي القطبية JBT . من جهة اخرى هناك عائلة أخرى من الدوائر المتكاملة احادية البلورة تعتمد في تصنيعها على تركيب ترانزستور تأثير المجال ذي الاوكسيد المعدني Mos FET الاحادي القطبية وتستخدم بكثرة في عدد من التطبيقات وخصوصا مايتعلق منها في مجال الالكترونيات الرقمية . كما ان هناك ايضا بعض الدوائر المتكاملة التي تحوي كلا من نوعي الترانزستور ثنائي القطبية واحادي القطبية .

عل اية حال. ان العميات المستخدمة في تحضير الرقاقة لدوائر Mos المنكاملة هي في الحقيقة ، نفس العمليات التي مر ذكرها عند تصنيع رقاقة دوائر ال BJT المتكاملة الا ان العمليات الخاصة ل 4405 تكون اقل كلفة من عمليات الثنائي القطبية. ففي ترانزستور MOS يلزم عملية نشر شوائب واحدة لتكوين كل من منطقتي المنبع والمصرف - كلاهما يقعان في مستوى واحد - مقارنة مع اثنتين الى أربع عمليات نشر في الدوائر المتكاملة الثنائية القطب ، وعلى العموم فان عدد مراحل تصنيع ترانزستور MOS تصل الى حوالي 35 مرحلة بينما يحتاج الترانزستور العادي الى 140 مرحله وبالتالي فان دوائر MOS المتكاملة تشغل مساحات اصغر مما تشغله دوائر الترانزستور ثنائي القطبية .

فضلاً عما ذكر اعلاه فان عزل المكونات عن بعضها الاخر سوف تتفي الحاجة اليها فى دوائر ال MOS حيث ان كل منطقة منبع او مصدر سوف تكون مفصولة عن مثبلاتها بوساطة وصلة PN المتكونة بفعل وجود طبقة الاساس – انظر الشكل (1). وبسبب منعدم الحاجة الى مناطق العزل هذه بين مكونات دوائر MOS المتكاملة فان كثافة المكونات لهذه الدوائر يمكن ان تكون عالية جدا (اكبر عشرة مرات مما هي عليه في دوائر BJT المتكاملة) وبالتالي فان دوائر MOS المتكاملة تصلح على وجه الخصوص