Tweet
Tiếng anh chuyên ngành điện tử
CMOS là viết tắt cho Complementary Metal Oxide Semiconductor - chất bán dẫn ô-xít kim loại bổ sung. Trong công-tắc MOS truyền thống, nếu điện áp “cao” được đưa vào “cổng” kim loại , nó sẽ dẫn điện. Nếu điện áp thấp thì công tắc sẽ được mở và dòng điện sẽ ngừng lại.
Cách đây 15 năm, chỉ có công-tắc truyền thống này được sử dụng trong các chip. Kể từ đó, các loại công-tắc MOS tương tự khác được phát triển. Loại công-tắc thứ hai này hoạt động với sự tích điện đối cực của MOS truyền thống, “ bổ sung “ công-tắc MOS truyền thống. Trong công-tắc này, nếu điện áp thấp được đưa vào “ cổng “ kim loại, thiết công tắc sẽ đóng lại và dòng điện sẽ chạy qua. Tương tự như vậy, nếu điện áp cao được đưa vào thì sau đó nó sẽ mở và dòng điện chạy sẽ ngừng lại. Hầu như tất cả các bộ vi xử lý, bộ nhớ và các chip hỗ trợ sử dụng cả hai loại công-tắc MOS và vì vậy nó dựa vào CMOS.
Silicon trên chất cách điện là một chất nền bán dẫn nhanh hơn đã được quan tâm tích cực trong suốt 30 năm qua là SOI (silicon-on-insulator – sillicon trên chất cách điện). SOI dùng để chỉ việc đặt một lớp silicon mỏng lên trên một lớp cách điện chẳng hạn như oxit silicon hoặc thuỷ tinh.
Các bóng bán dẫn sau đó sẽ được xây dựng lên trên lớp SOI mỏng này. Ý tưởng chính là lớp SOI sẽ giảm điện dung của công-tắc, do đó nó sẽ hoạt động nhanh hơn
***
The standard CMOS APS pixel today consists of a photodetector (a pinned photodiode,[13]), a floating diffusion, a transfer gate, reset gate, selection gate and source-follower readout transistor—the so-called 4T cell.[14] The pinned photodiode was originally used in interline transfer CCDs due to its low dark current and good blue response, and when coupled with the transfer gate, allows complete charge transfer from the pinned photodiode to the floating diffusion (which is further connected to the gate of the read-out transistor) eliminating lag. The use of intrapixel charge transfer can offer lower noise by enabling the use of correlated double sampling (CDS). The Noble 3T pixel is still sometimes used since the fabrication requirements are easier. The 3T pixel comprises the same elements as the 4T pixel except the transfer gate and the photodiode. The reset transistor, Mrst, acts as a switch to reset the floating diffusion which acts in this case as the photodiode. When the reset transistor is turned on, the photodiode is effectively connected to the power supply, VRST, clearing all integrated charge. Since the reset transistor is n-type, the pixel operates in soft reset. The read-out transistor, Msf, acts as a buffer (specifically, a source follower), an amplifier which allows the pixel voltage to be observed without removing the accumulated charge. Its power supply, VDD, is typically tied to the power supply of the reset transistor. The select transistor, Msel, allows a single row of the pixel array to be read by the read-out electronics. Other innovations of the pixels such as 5T and 6T pixels also exist. By adding extra transistors, functions such as global shutter, as opposed to the more common rolling shutter, are possible. In order to increase the pixel densities, shared-row, four-ways and eight-ways shared read out, and other architectures can be employed. A variant of the 3T active pixel is the Foveon X3 sensor invented by Dick Merrill. In this device, three photodiodes are stacked on top of each other using planar fabrication techniques, each photodiode having its own 3T circuit. Each successive layer acts as a filter for the layer below it shifting the spectrum of absorbed light in successive layers. By deconvolving the response of each layered detector, red, green, and blue signals can be reconstructed
Ultra small (L = 20 nm, W = 20 nm) CMOS transistors achieve the single-electron limit when operated at cryogenic temperature over a range of −269 °C (4 K) to about −258 °C (15 K). The transistor displays Coulomb blockade due to progressive charging of electrons one by one. The number of electrons confined in the channel is driven by the gate voltage, starting from an occupation of zero electrons, and it can be set to 1 or many
Cách đây 15 năm, chỉ có công-tắc truyền thống này được sử dụng trong các chip. Kể từ đó, các loại công-tắc MOS tương tự khác được phát triển. Loại công-tắc thứ hai này hoạt động với sự tích điện đối cực của MOS truyền thống, “ bổ sung “ công-tắc MOS truyền thống. Trong công-tắc này, nếu điện áp thấp được đưa vào “ cổng “ kim loại, thiết công tắc sẽ đóng lại và dòng điện sẽ chạy qua. Tương tự như vậy, nếu điện áp cao được đưa vào thì sau đó nó sẽ mở và dòng điện chạy sẽ ngừng lại. Hầu như tất cả các bộ vi xử lý, bộ nhớ và các chip hỗ trợ sử dụng cả hai loại công-tắc MOS và vì vậy nó dựa vào CMOS.
Silicon trên chất cách điện là một chất nền bán dẫn nhanh hơn đã được quan tâm tích cực trong suốt 30 năm qua là SOI (silicon-on-insulator – sillicon trên chất cách điện). SOI dùng để chỉ việc đặt một lớp silicon mỏng lên trên một lớp cách điện chẳng hạn như oxit silicon hoặc thuỷ tinh.
Các bóng bán dẫn sau đó sẽ được xây dựng lên trên lớp SOI mỏng này. Ý tưởng chính là lớp SOI sẽ giảm điện dung của công-tắc, do đó nó sẽ hoạt động nhanh hơn
***
The standard CMOS APS pixel today consists of a photodetector (a pinned photodiode,[13]), a floating diffusion, a transfer gate, reset gate, selection gate and source-follower readout transistor—the so-called 4T cell.[14] The pinned photodiode was originally used in interline transfer CCDs due to its low dark current and good blue response, and when coupled with the transfer gate, allows complete charge transfer from the pinned photodiode to the floating diffusion (which is further connected to the gate of the read-out transistor) eliminating lag. The use of intrapixel charge transfer can offer lower noise by enabling the use of correlated double sampling (CDS). The Noble 3T pixel is still sometimes used since the fabrication requirements are easier. The 3T pixel comprises the same elements as the 4T pixel except the transfer gate and the photodiode. The reset transistor, Mrst, acts as a switch to reset the floating diffusion which acts in this case as the photodiode. When the reset transistor is turned on, the photodiode is effectively connected to the power supply, VRST, clearing all integrated charge. Since the reset transistor is n-type, the pixel operates in soft reset. The read-out transistor, Msf, acts as a buffer (specifically, a source follower), an amplifier which allows the pixel voltage to be observed without removing the accumulated charge. Its power supply, VDD, is typically tied to the power supply of the reset transistor. The select transistor, Msel, allows a single row of the pixel array to be read by the read-out electronics. Other innovations of the pixels such as 5T and 6T pixels also exist. By adding extra transistors, functions such as global shutter, as opposed to the more common rolling shutter, are possible. In order to increase the pixel densities, shared-row, four-ways and eight-ways shared read out, and other architectures can be employed. A variant of the 3T active pixel is the Foveon X3 sensor invented by Dick Merrill. In this device, three photodiodes are stacked on top of each other using planar fabrication techniques, each photodiode having its own 3T circuit. Each successive layer acts as a filter for the layer below it shifting the spectrum of absorbed light in successive layers. By deconvolving the response of each layered detector, red, green, and blue signals can be reconstructed
Ultra small (L = 20 nm, W = 20 nm) CMOS transistors achieve the single-electron limit when operated at cryogenic temperature over a range of −269 °C (4 K) to about −258 °C (15 K). The transistor displays Coulomb blockade due to progressive charging of electrons one by one. The number of electrons confined in the channel is driven by the gate voltage, starting from an occupation of zero electrons, and it can be set to 1 or many
Comment