MOS Processes: NMOS, PMOS और CMOS Fabrication एक साथ | हिंदी में विस्तार से


MOS Processes क्या हैं?

MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) एक प्रकार की fabrication process है जिसका उपयोग MOSFETs को बनाने में होता है। इसमें तीन प्रमुख प्रकार होते हैं: NMOS, PMOS और CMOS। इन सभी का उपयोग VLSI circuits और डिजिटल electronics में किया जाता है।

NMOS Fabrication Process

NMOS (N-Channel MOS) fabrication में P-type substrate का उपयोग होता है।

  1. Substrate Preparation – P-type wafer
  2. Thermal Oxidation – Gate oxide formation
  3. Photolithography – Masking and patterning
  4. Etching – Exposing source/drain areas
  5. Polysilicon Gate Deposition
  6. Doping – N+ diffusion for Source and Drain
  7. Metallization – Aluminum layer for contacts
  8. Passivation – Protective layer deposition

PMOS Fabrication Process

PMOS (P-Channel MOS) fabrication में N-type substrate का उपयोग होता है और बाक़ी steps NMOS जैसे ही रहते हैं, लेकिन dopants P-type होते हैं।

  1. N-type substrate
  2. Gate oxide and polysilicon gate formation
  3. P+ diffusion for Source and Drain

CMOS Fabrication Process

CMOS (Complementary MOS) fabrication में दोनों NMOS और PMOS एक ही chip पर बनाए जाते हैं।

CMOS के प्रमुख fabrication methods:

  1. N-well Process: P-substrate में N-well बनाना
  2. P-well Process: N-substrate में P-well बनाना
  3. Twin-Tub Process: दोनों wells अलग से बनाए जाते हैं (Better control)
  4. SOI (Silicon on Insulator): Speed और isolation के लिए advanced method

NMOS vs PMOS vs CMOS

Parameter NMOS PMOS CMOS
Substrate P-type N-type P-type (N-well) / N-type (P-well)
Mobility High (electrons) Low (holes) Mixed
Power Consumption More More Very Low
Speed Fast Slower Balanced
Applications Old logic families Less common Modern digital ICs

Applications

  1. Digital circuits (Logic gates, Flip-Flops)
  2. Microprocessors and Microcontrollers
  3. Memory ICs (SRAM, DRAM)
  4. Analog circuits (Amplifiers, ADCs)

निष्कर्ष (Conclusion)

MOS Processes यानी NMOS, PMOS और CMOS – VLSI chip fabrication की रीढ़ हैं। CMOS को आज सबसे ज्यादा उपयोग में लाया जाता है क्योंकि यह power-efficient और high-density circuits को support करता है।

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