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先进的CMOS工艺技术
微电子革命仍在继续。技术创新层出不穷，半导体器件、集成电路和系统的性能成本比不断提高。尽管这可能很有趣，但过去三十年的微电子历史对行业几乎没有直接好处。这本名为《先进 CMOS 工艺技术》的 VLSI 电子系列丛书提供了微电子领域一个高度相关的领域的当前快照。由于文中讨论的原因，CMOS（互补金属氧化物半导体）技术在现在和未来的电子系统中起着主导作用。在为本专著选择合适的材料时，我们指定了两个选择标准。首先，我们寻找对 CMOS 工艺技术的现在和未来发展水平至关重要的主题。其次，由于篇幅和时间限制，我们关注其他论坛中涉及最少的问题。除了介绍性评论和 CMOS 器件和电路考虑因素的背景外，我们将主题列表缩小到金属化、隔离技术、可靠性和产量。读者不应推断被省略的领域（包括光刻和蚀刻技术）排名较低。相反，这些主题在（例如）本 VLSI 电子学系列的早期卷中已经得到大量明确的审查。最后，我们指出，我们的目标是尽可能清楚地报告我们选择交流的 CMOS 工艺技术问题的现状，从而为全球微电子行业做出贡献。此外，我们试图尽可能准确地预测未来的发展。这种贡献是暂时的。我们希望业界能够通过创新、发明和托马斯·爱迪生那样的辛勤努力超越这本专著的技术内容。事实上，我们将本书献给工程师、科学家和技术经理，他们将使我们提出的许多技术问题变得过时。
CMOS 光学传感器综述
摘要：本文概述了用于测量可见光谱范围内光的硅基光学传感器。本文重点介绍了基于 CMOS（互补金属氧化物半导体）技术的传感器，因为该技术具有高可用性、低成本、易于原型设计以及完善的制造工艺。CMOS 技术允许在同一微型设备中集成 CMOS 读出和控制电子设备，具有高批量制造、高重复性和低成本的特点。本文首先解释光电转换背后的现象。它还介绍和描述了负责光转换、读出电子设备的最常见组件及其主要特性。本文最后介绍了一些选定的应用程序，以了解这些传感器的使用地点和使用方式。
Q -250-2D CMOS成像器
条形码扫描仪光学源：冷的白色照明LED扫描方法：CMOS区域传感器，640 x 480像素扫描速率：最高120 fps触发模式：手动，自动触发角度，阅读音高：360°读取倾斜倾斜：±15°读取倾斜角度：±15°阅读倾斜角度：360°curvature：rupcature：rupcature：rupcature：r c）（r c）。在PCS 0.9：0.2 mm / 7.87 mil min处的分辨率。PCS值：0.2视野：水平74˚，代码39：10-75毫米（0.127 mm） / 0.39-2.95英寸（50万）10-115 mm（0.254 mm） / 0.39-0.39-4.53 IN（10 mil）30-140 mm（0.53代码EAN13：10-150毫米（0.33毫米） / 0.39-5.91英寸（13 mil）code QR代码的景深：0-42毫米（0.169 mm） / 0.59-1.59-1.57 in（6.7米）0-110 mm（6.110 mm（0.381 mm）（0.381 mm） / 0-4.53英里 / 0-4.53 in（15-4.4.53 in（15米）< / div>
AstroPix：太空中的 CMOS 像素
费米大面积望远镜等太空伽马射线望远镜已使用单面硅条探测器以高分辨率测量入射伽马射线产生的带电粒子的位置。在康普顿区及以下的能量下，需要单个探测器内的二维位置信息。双面硅条探测器是一种选择；然而，这种技术难以制造，大阵列易受噪声影响。这项工作概述了单片 CMOS 有源像素硅传感器 AstroPix 的开发和实施，用于未来的伽马射线望远镜。基于卡尔斯鲁厄理工学院使用 HVCMOS 工艺设计的探测器，AstroPix 有可能保持中能伽马射线望远镜所需的高能量和角分辨率，同时通过 CMOS 芯片的双重检测和读出功能降低噪声。介绍了 AstroPix 的开发和测试状态以及未来望远镜的应用前景。
P-250 - 2D CMOS 成像仪
条码扫描器光学元件 光源：冷白色照明 LED 扫描方法：CMOS 区域传感器，640 x 480 像素 扫描速率：高达 120 fps 触发模式：手动、自动触发 读取俯仰角：360° 读取倾斜角：± 15° 读取倾斜角：360° 曲率：R ≥ 20 mm (UPC) pcs 0.9 时的最小分辨率：0.2 mm / 7.87 mil 最小。 pcs 值：0.2 视野：水平 74˚，垂直 60˚ 代码 39 的景深：5 - 70 毫米 (0.127 毫米) / 0.19 - 2.76 英寸 (5 mil) 5 - 110 毫米 (0.254 毫米) / 0.19 - 4.33 英寸 (10 mil) 30 - 135 毫米 (0.508 毫米) / 1.18 - 5.31 英寸 (20 mil) 代码 EAN13 的景深：5 - 145 毫米 (0.33 毫米) / 0.19 - 5.71 英寸 (13 mil) 代码 QR 码的景深：0 - 37 毫米 (0.169 毫米) / 0.59 - 1.46 英寸 (6.7 mil) 0 - 105 毫米 (0.381毫米）/0 - 4.13 英寸（15 密耳）
CMOS 数字 VLSI 设计
S. Dasgupta 教授目前担任印度理工学院鲁尔基分校电子与通信工程系微电子与 VLSI 组的副教授。他于 2000 年获得瓦拉纳西贝拿勒斯印度理工学院 (现为 IIT-BHU) 电子工程博士学位。在攻读博士学位期间，他开展了电离辐射对 MOSFET 的影响方面的研究。随后，他成为印度矿业学院丹巴德分校 (现为 IIT-Dhanbad) 电子工程系的教员。2006 年，他加入印度理工学院鲁尔基分校电子与通信工程系担任助理教授。他目前担任该系教员遴选委员会主席。他在同行评审的国际期刊和会议上撰写/合作撰写了 200 多篇研究论文。他的引用次数约为 2400（2006 年后），h 指数和 i 指数分别为 25 和 65。他是 IEEE、EDS、ISTE 会员，也是英国纳米技术研究所的准会员。他曾担任 2006 年国际微米到纳米会议以及 VDAT-2012、13、14、15、16、17 和 18 的技术委员会成员。他曾担任在印度理工学院鲁尔基分校举办的 VDAT-2017 的组织主席和程序联合主席。他还领导着 VLSI 设计会议的新兴设备技术程序组。他曾在 VDAT-2014 和 2015 年班加罗尔 VLSI 设计会议等许多会议上发表过教程。他也是各种国际会议的技术委员会成员。他在各种技术论坛上发表过大量受邀演讲和主题演讲。 2010 年，他获得了欧盟 Erasmus Mundus 奖学金，在意大利都灵理工大学从事 RDF 领域的工作。2011-12 年，他获得了著名的 IUSSTF 奖学金，在美国威斯康星大学麦迪逊分校从事 SRAM 测试领域的工作。2013 年，他还获得了 DAAD 奖学金，在德国德累斯顿工业大学从事使用可重构逻辑的模拟设计工作。他是 IIT Roorkee SMDP-C2SD 的首席协调员。他感兴趣的领域是纳米电子学、纳米级 MOSFET 建模和仿真、低功耗新型设备的设计和开发、基于 FinFET 的内存设计、模拟设计中的新兴设备以及可重构逻辑的设计和开发。他指导/共同指导了 15 名博士生。目前，他正在指导 7 名博士生。他曾获得 INAE 青年工程师奖。 Dasgupta 博士担任《IEEE 电子器件学报》、《IEEE 电子器件快报》、《IEEE 纳米技术、超晶格和微结构学报》、《国际电子学杂志》、《半导体科学与技术》、《纳米技术》、《IEEE VLSI 系统学报》、《微电子工程》和《微电子可靠性学报》等期刊的审稿人。
CMOS 电路的功耗
在本章中，我们将解释互补金属氧化物半导体 (CMOS) 电路中的两种功耗类型。一般而言，CMOS 电路在任何时候都会耗散功率 — 无论是活动状态还是非活动状态。电路在执行计算任务时消耗的功率称为动态功率。相反，在电路处于休眠状态期间由于漏电而损失的功率称为静态功率。通过精心设计电路，可以将漏电抑制到最低限度。因此，动态功耗通常明显高于静态功耗。可以采用的一些节省动态功耗的技术包括降低电源电压、时钟频率、时钟功率和动态有效电容。通过探究设计模块的活动因素，可以将这些技术应用于高功耗模块。
大面积 CMOS 相机
LACera™ 代表着 CMOS 技术新时代的开始，由 Teledyne Imaging 独家开发和拥有。LACera 以 Teledyne 的 CCD 和 CMOS 传感器以及相机技术和设计为基础，在 CMOS 高级成像功能方面迈出了重要的一步，为下一代发现提供了可能。CMOS 传感器的挑战在于在扩展到更大尺寸时保持性能；特别是提供速度和低噪音架构的组合。LACera 凭借全局快门、18 位读出和辉光抑制技术，在数百万像素的规模上提供深度冷却、低噪音性能。LACera 代表了高级成像解决方案的关键要素，只有凭借 Teledyne 的性质和规模才有可能实现。从像素、传感器和 ROIC 设计，到低噪音电子器件，再到深度冷却和系统接口，Teledyne 是唯一一家能够在大尺寸 CMOS 中提供这种百分之百有机解决方案的公司。请留意 LACera 独家功能上显示的 LACera 徽标。
先进 CMOS 的性能和可靠性设计...
通过减小晶体管面积来增加晶体管密度，这是摩尔定律的要求。从平面 CMOS 技术到 FinFET 技术的范式转变将这种面积缩小趋势延续到 20nm 以下时代。FinFET 中晶体管静电的增强使栅极长度进一步缩小，从而缩小了接触多晶硅间距 (CPP)。同时，对面积缩小的追求也来自宽度（或鳍片间距）和高度尺寸。通过减小鳍片间距和增加鳍片高度，可以提高 FinFET 的电流密度。因此，电路设计人员可以使用更少的鳍片来满足相同的电流要求并同时节省面积，这种方案通常称为“鳍片减少”。然而，上述方法开始显示出收益递减并面临过多的制造挑战。为了进一步提高电流密度并减小面积，未来预计将使用具有高迁移率的新型通道材料（例如 SiGe）和/或具有更好静电性能的新结构（例如插入氧化物鳍式场效应晶体管 (iFinFET)、Gate-All-Around FET、Nanosheet FET）。