NMOS
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Der Begriff NMOS (n-type metal-oxide semiconductor) bezeichnet in der Halbleitertechnik sowohl ein Bauelement, als auch eine Klasse von Logikschaltungen.
Zu NMOS als Bauelement siehe MOSFET.
NMOS-Logikschaltungen zeichnen sich dadurch aus, dass lediglich der NMOS-Transistor als aktives Schaltelement verwendet wird. Als Last wird in einem Gatter ein Widerstand verwendet. Das einfachste Gatter besteht in diesem Fall aus einem NMOS-Transistor und einem Widerstand, der den Drainanschluss mit der oberen Versorgungsspannung verbindet. Eingang ist der Gateanschluss des NMOS, Ausgang dessen Drain.
NMOS-Logikschaltungen waren in den Pionierzeiten der Halbleiterfertigung sehr beliebt, weil sie sehr einfach zu fertigen sind. Ein einfacher NMOS-Logikprozess kommt mit lediglich 4 bis 5 Masken aus. Prinzipiell ist auch die komplementäre Bauform in PMOS möglich. Da PMOS-Transistoren, aufgrund der geringeren Beweglichkeit der Löcher, grundsätzlich schlechter sind als NMOS Transistoren wird dieses Prinzip kaum verwendet. Da bei einer einfachen Technologie der Widerstand, ebenso wie Drain und Source des Transistors, aus einem diffundiertem Gebiet besteht, ist der Widerstand in der Regel größer als der Transistor. Wird der Widerstand mit der niederohmigen Drain/Sourcediffusion realisiert, reichen 4 Masken aus. Soll der Widerstand hochohmig hergestellt werden, werden mindestens 5 Masken benötigt.
Aufgrund des Widerstandes hat eine NMOS-Logikschaltung gegenüber einer CMOS-Logikschaltung gravierende Nachteile:
- Der Flächenbedarf ist größer, es sei denn es wird ein hoher Stromverbrauch akzeptiert.
- Ein Gatter verbraucht immer Strom, wenn der NMOS-Transistor eingeschaltet ist.
Der einzige Vorteil den die NMOS-Logikschaltung bietet, ist der einfache Herstellungsprozess. Aufgrund der Fortschritte in den Herstellungverfahren ist dieser Vorteil allerdings nebensächlich geworden.
Siehe auch: HMOS, Feldeffekttransistor.
