Home » chip » CMOS ಶೈಲಿ / ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

CMOS ಶೈಲಿ / ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ

Advertisements

CMOS , ಕನ್ನಡದಲ್ಲಿ ಹೇಳಿವಾಗ ಸೀಮಾಸ್ ಅಂತ ಹೇಳುತ್ತೇವೆ. CMOS ಅನ್ನುವುದು “ಶೈಲಿ” ಮತ್ತು “ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ” ಎರಡಕ್ಕೂ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ್ದು.

……………………………………….

ಹಿನ್ನಲೆ

ಐ ಸಿ ( Integrated Circuit) ಅನ್ನೇ ನಾವು ಆಡುಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಚಿಪ್ (chip) ಅಂತೀವಿ. ಈ ಅರೆವಾಹಕ ಸಲಕರಣೆ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಜೋಡಣೆ ಹೊಂದಿರುವ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ಗಳ , ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಗಳ, ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಗಳ ( ಡೈಯೋಡ್ ಮತ್ತು ಇಂಡಕ್ಟರ್ ಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ) ಗುಂಪನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತೆ.

ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಚಿಪ್ಗಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ (silicon) ಅನ್ನುವ ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಲ್ಲದೆ ಇತರೆ ಅರೆವಾಹಕಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದರೂ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಇಂದ ಮಾಡಿದ ಚಿಪ್ಗಳೇ ಹೆಚ್ಚು!.

ಮರಳು ಗೊತ್ತಲ್ವಾ?! ಅದರಿಂದಾನೇ ಈ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಹೊರ ತೆಗಿತಾರೆ. ಇಂತಾ ಮಣ್ಣಿನ (?!) ತಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಪ್ರೋಸೆಸ್ಸರ್ ಗಳೇ ಮುಂತಾದ ಚಿಪ್ ಗಳನ್ನು ಹೆಂಗೆ ಮಾಡ್ತಾರೆ?! ಅನ್ನುವುದು ಹೀಗಿನ ಪ್ರಶ್ನೆ!.

ಚಿಪ್ ಒಳಗೆ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ತಾಮ್ರದಿಂದ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಸೇರಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಮಣ್ನಿನ ತಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಈ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಗಳನ್ನು ಯಾವ ವ್ಯೂಹದಲ್ಲಿ ಇಡುವುದು ಮತ್ತು ಅವನ್ನು ಹೆಂಗೆ “ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು”?!

ಅಂತ ಒಂದು ತಂತ್ರಜ್ನಾನವೇ ಈ ಸೀಮಾಸ್! (CMOS)

……………………………………….

“ಸೀಮಾಸ್ ಶೈಲಿ”

CMOS ಅನ್ನುವುದು Complementary Metal Oxide Semiconductor ಅನ್ನುವುದರ ಚಿಕ್ಕ ರೂಪ. PMOS (ಪೀಮಾಸ್) ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಮತ್ತು NMOS (ಎನ್ಮಾಸ್) ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅಂತ ಎರಡು ಮೂಲ ರೀತಿಯ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಗಳು ಇವೆ. ಇವೆರಡೂ ಸ್ವಿಚ್ಚುಗಳು. ಈ ಸ್ವಿಚ್ಚುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡೇ ನಾವು ಡಿಜಿಟಲ್ ಲಾಜಿಕ್ ( ಮತ್ತು ಅನಲಾಗ್ ಭಾಗಗಳನನ್ನು) ಅನ್ನು ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ತರುತ್ತೇವೆ.

(ಇದಲ್ಲದೇ ಬೇರೆ ರೀತಿಯೂ ಅನಲಾಗ್ circuit ಗಳನ್ನು ಅತ್ವ ಯಾವುದೇ ಡಿಜಿಟಲ್ ಭಾಗಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸ ಮಾಡಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಎನ್ಮಾಸ್(NMOS) ಲಾಜಿಕ್ ( ಎನ್ಮಾಸ್ ತಂತ್ರಜ್ನಾನ). ಇಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ಎನ್ಮಾಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ತರ್ (ಜೊತೆಗ್ ಸ್ವಲ್ಪ ರೆಸಿಸ್ಟರ್) ಗಳನ್ನೇ ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಡಿಜಿಟಲ್ ಲಾಜಿಕ್ ಭಾಗಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸ ಮಾಡಬಹುದಾರೂ ಅದಕ್ಕೇ ತನ್ನದೇ ಆದ ಮಿತಿಗಳಿವೆ).

CMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ರೀತಿಯ “ಮೂಲ” ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ. ಜೊತೆಯಲ್ಲೇ ಇತರೆ (ಉದಾ. ಬೈಪೋಲಾರ್ (BJT) ) ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಗಳನ್ನು ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ (fabricate), ಕಾರ್ಯರೂಪಕ್ಕೆ ತರಬಹುದಾದರೂ ,ಇದು ನಂತರದ ಬೆಳವಣಿಗೆ.

ಒಂದು ಡಿಜಿಟಲ್ ಲಾಜಿಕ್ ಅನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗು ತೆಗೆದುಕೊಂದು ನಾವು CMOS –ಅಂದ್ರೆ ಏನು ಅಂತ ಅರ್ಥ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

ಈ CMOS ತಂತ್ರಜ್ನಾನದಲ್ಲಿ ಎನ್ಮಾಸ್ ಮತ್ತು ಪೀಮಾಸ್ ಅಂತ ಎರಡು ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಬಳಸುತ್ತೇವೆ.

n-ಮಾಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಗಳಲ್ಲಿ (n ಅಂದ್ರೆ negative ) ಎಲೆಕ್ತ್ರಾನ್(electron)ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಇವು ಲಾಜಿಕ್-ಸೊನ್ನೆ ಅನ್ನು ಪೂರ್ತಿ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ತಂದರೂ ಲಾಜಿಕ್-ಒಂದು ಅನ್ನು ಪೂರ್ತಿ ಅಸಿತ್ವಕ್ಕೆ ತರಲ್ಲ. ಇದರ ಅರ್ಥ ಸೊನ್ನೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬರೋ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಸೊನ್ನೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬಂದರೂ ೫ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬರುವ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ೪.೩ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬರಬಹುದು.

p-ಮಾಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಗಳಲ್ಲಿ ( p ಅಂದ್ರೆ positive ) ಹೋಲ್(hole)ಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಇವು ಲಾಜಿಕ್-ಒಂದು ಅನ್ನು ಪೂರ್ತಿ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ತಂದರೂ ಲಾಜಿಕ್-ಸೊನ್ನೆ ಅನ್ನು ಪೂರ್ತಿ ಅಸಿತ್ವಕ್ಕೆ ತರಲ್ಲ. ಇದರ ಅರ್ಥ ಈ ಪೀಮಾಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರಗಳು ೫ ವೋಲ್ಟಗಳು ಬರೋ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ೫ ವೋಲ್ಟಗಳು ಬರುವಂತೆ ಮಾಡಿದರೂ ಸೊನ್ನೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬರುವ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ೦.7 ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಬರುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ!

ಈಗ ಈ ಡಿಜಿಟಲ್ ಲಾಜಿಕ್ ಅಸ್ತಿತ್ವ ಕ್ಕೆ ಬರಲು ( ಪೂರ್ತಿ ಸೊನ್ನೆ ಮತ್ತು ಪೂರ್ತಿ ೫ ವೋಲ್ಟಗಳು) ಇವೆರಡನ್ನೂ ಬಳಸಿದರೆ ಹೆಂಗೆ?!

ಇಲ್ಲೇ ಬರುವುದು ಈ ಸೀಮಾಸ್ ಕಲ್ಪನೆ! 🙂

ಪೀಮಾಸ್ ಮತ್ತು ಎನ್ಮಾಸ್ಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಪೂರಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ (complementary) . ಸೊನ್ನೆ ಲಾಜಿಕ್ಕನ್ನು ಎನ್ಮಾಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರಗಳು ಮತ್ತು ಪೀಮಾಸ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರಗಳು ಒಂದು ಲಾಜಿಕ್ ಅನ್ನು ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ತರುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿ ಎರಡು ರೀತಿಯ “ಮಾಸ್ (MOS)” ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರಗಳು ಅನ್ನು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು “ಪೂರಕ”ವಾಗಿ ಬಳಸುವುದರಿಂದ ಈ “ರೀತಿ”ಗೆ / “ಶೈಲಿ”ಗೆ CMOS ಶೈಲಿ ಅನ್ನಬಹುದು.

ಮೇಲಿನ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಶೈಲಿ / ರೀತಿ ಯ ಬಗ್ಗೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಬರೆದಿದ್ದೇನೆ.

……………………………………….

CMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ!

CMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ fabrication ಗೆ ಸಂಬಂಧಪಟ್ಟಿದ್ದು. ಯಾವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ / ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ /ಪ್ರೋಸೆಸ್ಸ್ ಪೀಮಾಸ್ ಮತ್ತು ಎನ್ಮಾಸ್ ಎರಡೂ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತೋ ಅಂತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು CMOS ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅನ್ನಬಹುದು .

……………………………………….

ಇತರೆ.

1. ಎರಡು ರೀತಿಯ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರುಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಹಿಂದೊಮ್ಮೆ ಇಲ್ಲಿ ಬರೆಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದ್ದೆ

2. ಲಾಜಿಕ್ ಸೊನ್ನೆ(logic zero) ಅಂದ್ರೆ ಸೊನ್ನೆ ವೋಲ್ಟ್.
ಲಾಜಿಕ್ ಒಂದು (logic one) ಅಂದ್ರೆ ೫ ವೋಲ್ಟ್ (ಆ ಚಿಪ್ / ಸರ್ಕ್ಯುಟ್ ೫ ವೋಲ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲ್ಸ ಮಾಡುತ್ತೆ ಅನ್ನುವುದಾದರೆ) .

3. ವಿಕಿಪೀಡಿಯಾದಲ್ಲಿ ನೋಡಿ

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: