CMOS
تکمیلی دھاتی آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر (سی ایم او ایس، جس کا تلفظ "سی موس" ہے،) ایک قسم کا دھاتی آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر (ایم او ایس ایف ای ٹی) من گھڑت عمل ہے جو منطق افعال کے لیے پی ٹائپ اور این ٹائپ ایم او ایس ایف ای ٹی کے تکمیلی اور ہم آہنگ جوڑوں کا استعمال کرتا ہے۔ سی ایم او ایس ٹیکنالوجی کا استعمال انٹیگریٹڈ سرکٹ (آئی سی) چپس کی تعمیر کے لیے کیا جاتا ہے، جن میں مائیکرو پروسیسرز، مائیکرو کنکولر، میموری چپس (بشمول سی ایم او ایس بائیوس)، اور دیگر ڈیجیٹل منطق سرکٹس شامل ہیں۔ سی ایم او ایس ٹیکنالوجی کا استعمال اینالاگ سرکٹس جیسے امیج سینسرز (سی ایم او ایس سینسرز)، ڈیٹا کنورٹرز، آر ایف سرکٹس (آر ایف سی ایم او ایس)، اور کئی قسم کے مواصلات کے لیے انتہائی مربوط ٹرانسیورز کے لیے بھی کیا جاتا ہے۔ سی ایم او ایس کے عمل کا تصور اصل میں فرینک وانلاس نے فیئر چائلڈ سیمی کنڈکٹر میں کیا تھا اور اسے وانلاس اور چیہ تانگ ساہ نے 1963 میں انٹرنیشنل سالڈ اسٹیٹ سرکٹس کانفرنس میں پیش کیا تھا۔ وانلاس نے بعد میں سی ایم او ایس سرکٹری کے لیے یو ایس پیٹنٹ 3,356,858 دائر کیا اور اسے 1967 میں عطا کیا گیا۔ 1960 کی دہائی کے آخر میں ٹریڈ مارک "سی او ایس-ایم او ایس" کے ساتھ ٹیکنالوجی کو تجارتی بنایا، جس سے دوسرے مینوفیکچررز کو دوسرا نام تلاش کرنے پر مجبور ہونا پڑا، جس کی وجہ سے 1970 کی دہائی کے اوائل تک "سی ایم او ایس" ٹیکنالوجی کا معیاری نام بن گیا۔ سی ایم او ایس نے 1980 کی دہائی میں بہت بڑے پیمانے پر انضمام (وی ایل ایس آئی) چپس کے لیے غالب ایم او ایس ایف ای ٹی من گھڑت عمل کے طور پر این ایم او ایس منطق کو پیچھے چھوڑ دیا، اور اس سے پہلے کی ٹرانجسٹر ٹرانجسٹر منطق (ٹی ٹی ایل) ٹیکنالوجی کی جگہ بھی لے لی۔ اس کے بعد سے وی ایل ایس آئی چپس میں ایم او ایس ایف ای ٹی سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز کے لیے سی ایم او ایس معیاری من گھڑت عمل رہا ہے۔ 99 فیصد آئی سی چپس، جن میں زیادہ تر ڈیجیٹل، اینالاگ اور مکسڈ سگنل آئی سی شامل ہیں، سی ایم او ایس ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے بنائے گئے تھے۔ سی ایم او ایس آلات کی دو اہم خصوصیات اعلی شور سے بچاؤ اور کم جامد بجلی کی کھپت ہیں۔ چونکہ ایم او ایس ایف ای ٹی جوڑی کا ایک ٹرانجسٹر ہمیشہ بند رہتا ہے، اس لیے سلسلہ کا امتزاج آن اور آف حالتوں کے درمیان تبدیل ہونے کے دوران صرف ایک لمحے کے لیے اہم طاقت کھینچتا ہے۔ نتیجتا، سی ایم او ایس آلات منطق کی دیگر شکلوں کی طرح زیادہ فضلہ حرارت پیدا نہیں کرتے، جیسے این ایم او ایس منطق یا ٹرانجسٹر ٹرانجسٹر منطق (ٹی ٹی ایل)، جن میں عام طور پر کچھ مستقل کرنٹ ہوتا ہے یہاں تک کہ جب حالت تبدیل نہیں ہوتی ہے۔ یہ خصوصیات سی ایم او ایس کو چپ پر منطق افعال کی اعلی کثافت کو مربوط کرنے کی اجازت دیتی ہیں۔ یہ بنیادی طور پر اسی وجہ سے تھا کہ سی ایم او ایس وی ایل ایس آئی چپس میں لاگو ہونے والی سب سے زیادہ استعمال ہونے والی ٹیکنالوجی بن گئی۔ "میٹل آکسائیڈ سیمی کنڈکٹر" کا جملہ ایم او ایس فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹرز کی جسمانی ساخت کا حوالہ ہے، جس میں ایک دھاتی گیٹ الیکٹروڈ آکسائیڈ موصلیت کے اوپر رکھا جاتا ہے، جو بدلے میں سیمی کنڈکٹر مواد کے اوپر ہوتا ہے۔ ایلومینیم کبھی استعمال ہوتا تھا لیکن اب مواد پولیسیلیکن ہے۔ دیگر دھاتی دروازوں نے سی ایم او ایس کے عمل میں ہائی-κ ڈائی الیکٹرک مواد کی آمد کے ساتھ واپسی کی ہے، جیسا کہ آئی بی ایم اور انٹیل نے 45 نینو میٹر نوڈ اور چھوٹے سائز کے لیے اعلان کیا ہے۔ تکمیلی ہم آہنگی کا اصول سب سے پہلے 1953 میں جارج سکلائی نے متعارف کرایا تھا جس نے پھر کئی تکمیلی دو قطبی سرکٹس پر تبادلہ خیال کیا۔ پال ویمر، جو آر سی اے میں بھی ہیں، نے 1962 میں پتلی فلم ٹرانجسٹر (ٹی ایف ٹی) تکمیلی سرکٹس ایجاد کیے، جو سی ایم او ایس کے قریبی رشتہ دار ہیں۔ انہوں نے تکمیلی فلپ فلاپ اور انورٹر سرکٹس ایجاد کیے، لیکن زیادہ پیچیدہ تکمیلی منطق میں کوئی کام نہیں کیا۔ وہ پہلا شخص تھا جو پی-چینل اور این-چینل ٹی ایف ٹی کو ایک ہی سبسٹریٹ پر سرکٹ میں ڈالنے کے قابل تھا۔ تین سال پہلے، جان ٹی والمارک اور سانفورڈ ایم مارکس نے جے ایف ای ٹی کا استعمال کرتے ہوئے مربوط سرکٹس کے طور پر نافذ کردہ مختلف قسم کے پیچیدہ منطق افعال شائع کیے، جن میں تکمیلی میموری سرکٹس بھی شامل ہیں۔ فرینک وانلاس آر سی اے میں ویمر کے کام سے واقف تھے۔ ایم او ایس ایف ای ٹی (میٹل-آکسائیڈ-سیمی کنڈکٹر فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر، یا ایم او ایس ٹرانجسٹر) 1959 میں بیل لیبز میں محمد ایم اٹالہ اور داون کاانگ نے ایجاد کیا تھا۔ اصل میں دو قسم کے ایم او ایس ایف ای ٹی من گھڑت عمل تھے، پی ایم او ایس (پی-ٹائپ ایم او ایس) اور این ایم او ایس (این-ٹائپ ایم او ایس)۔ دونوں اقسام کو اٹالہ اور کاہنگ نے تیار کیا تھا جب انہوں نے اصل میں ایم او ایس ایف ای ٹی ایجاد کیا تھا، جس نے 1960 میں 20 مائیکرو میٹر اور پھر 10 مائیکرو میٹر گیٹ کی لمبائی کے ساتھ پی ایم او ایس اور این ایم او ایس دونوں آلات تیار کیے تھے۔ اگرچہ ایم او ایس ایف ای ٹی کو ابتدائی طور پر بیل لیبز نے دو قطبی ٹرانجسٹرز کے حق میں نظر انداز اور نظر انداز کیا تھا، لیکن ایم او ایس ایف ای ٹی ایجاد نے فیئرچلڈ سیمی کنڈکٹر میں نمایاں دلچسپی پیدا کی۔ اٹالہ کے کام کی بنیاد پر، چیہ تانگ ساہ نے 1960 کے آخر میں من گھڑت اپنے ایم او ایس کنٹرولڈ فیلڈ ایفیکٹ ٹیٹروڈ کے ساتھ فیئرچلڈ کو ایم او ایس ٹیکنالوجی متعارف کرائی۔ پی ایم او ایس اور این ایم او ایس دونوں کے عمل کو یکجا کرتے ہوئے ایک نئی قسم کی ایم او ایس ایف ای ٹی منطق تیار کی گئی، جسے تکمیلی ایم او ایس (سی ایم او ایس) کہا جاتا ہے، فیئرچلڈ میں چیہ تانگ ساہ اور فرینک وانلاس نے۔ فروری 1963 میں انہوں نے اس ایجاد کو ایک تحقیقی مقالے میں شائع کیا۔ وانلاس کے ذریعہ دائر کردہ تحقیقی مقالے اور پیٹنٹ دونوں میں، سی ایم او ایس آلات کی تشکیل کا خاکہ پیش کیا گیا تھا، جو سلکان سبسٹریٹ کے تھرمل آکسیکرن کی بنیاد پر ڈرین کانٹیکٹ اور سورس کانٹیکٹ کے درمیان واقع سلکان ڈائی آکسائیڈ کی ایک پرت پیدا کرنے کے لیے تھا۔ سی ایم او ایس کو 1960 کی دہائی کے آخر میں آر سی اے نے تجارتی بنایا تھا۔ آر سی اے نے انٹیگریٹڈ سرکٹس (آئی سیز) کے ڈیزائن کے لیے سی ایم او ایس کو اپنایا، 1965 میں ایئر فورس کمپیوٹر کے لیے سی ایم او ایس سرکٹس تیار کیے اور پھر 1968 میں 288 بٹ سی ایم او ایس ایس آر اے ایم میموری چپ تیار کی۔ آر سی اے نے 1968 میں اپنے 4000 سیریز کے انٹیگریٹڈ سرکٹس کے لیے سی ایم او ایس کا بھی استعمال کیا، جس کا آغاز 20 مائیکرو میٹر سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ کے عمل سے ہوا اور اگلے کئی سالوں میں آہستہ آہستہ 10 مائیکرو میٹر کے عمل تک پہنچ گیا۔ سی ایم او ایس ٹیکنالوجی کو ابتدائی طور پر امریکی سیمی کنڈکٹر انڈسٹری نے این ایم او ایس کے حق میں نظر انداز کر دیا تھا، جو اس وقت زیادہ طاقتور تھا۔ تاہم، سی ایم او ایس کو جاپانی سیمی کنڈکٹر مینوفیکچررز نے اس کی کم بجلی کی کھپت کی وجہ سے تیزی سے اپنایا اور مزید ترقی دی، جس کی وجہ سے جاپانی سیمی کنڈکٹر انڈسٹری میں اضافہ ہوا۔ توشیبا نے 1969 میں سی 2 ایم او ایس (کلاکڈ سی ایم او ایس) تیار کیا، جو ایک سرکٹ ٹیکنالوجی ہے جس میں عام سی ایم او ایس کے مقابلے میں کم بجلی کی کھپت اور تیز آپریٹنگ رفتار ہے۔ توشیبا نے شارپ کے ایلسی منی ایل ای ڈی پاکٹ کیلکولیٹر کے لیے بڑے پیمانے پر انضمام (ایل ایس آئی) چپ تیار کرنے کے لیے اپنی سی 2 ایم او ایس ٹیکنالوجی کا استعمال کیا، جو 1971 میں تیار کیا گیا اور 1972 میں جاری کیا گیا۔ سووا سیکوشا (اب سیکو ایپسن) نے 1969 میں سیکو کوارٹز گھڑی کے لیے سی ایم او ایس آئی سی چپ تیار کرنا شروع کی، اور 1971 میں سیکو اینالاگ کوارٹز 38 ایس کیو ڈبلیو گھڑی کے آغاز کے ساتھ بڑے پیمانے پر پروڈکشن کا آغاز کیا۔ پہلی بڑے پیمانے پر تیار کردہ سی ایم او ایس کنزیومر الیکٹرانک پروڈکٹ ہیملٹن پلسار "کلائی کمپیوٹر" ڈیجیٹل گھڑی تھی، جو 1970 میں ریلیز ہوئی تھی۔ کم بجلی کی کھپت کی وجہ سے، سی ایم او ایس منطق 1970 کی دہائی سے کیلکولیٹرز اور گھڑیوں کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی رہی ہے۔ 1970 کی دہائی کے اوائل میں ابتدائی مائکرو پروسیسرز پی ایم او ایس پروسیسرز تھے، جنہوں نے ابتدائی مائکرو پروسیسر انڈسٹری پر غلبہ حاصل کیا۔ 1970 کی دہائی کے آخر تک، این ایم او ایس مائکرو پروسیسرز نے پی ایم او ایس پروسیسرز کو پیچھے چھوڑ دیا تھا۔ سی ایم او ایس مائکرو پروسیسرز 1975 میں انٹرسل 6100 اور آر سی اے سی ڈی پی 1801 کے ساتھ متعارف کرائے گئے تھے۔ تاہم، سی ایم او ایس پروسیسرز 1980 کی دہائی تک غالب نہیں ہوئے۔ سی ایم او ایس ابتدائی طور پر این ایم او ایس منطق سے سست تھا، اس طرح 1970 کی دہائی میں کمپیوٹرز کے لیے این ایم او ایس زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوا۔ انٹیل 5101 (1 کے بی ایس آر اے ایم) سی ایم او ایس میموری چپ (1974) کا رسائی کا وقت 800 این ایس تھا، جبکہ اس وقت کی تیز ترین این ایم او ایس چپ، انٹیل 2147 (4 کے بی ایس آر اے ایم) ایچ ایم او ایس میموری چپ (1976) کا رسائی کا وقت 55/70 این ایس تھا۔ 1978 میں، توشیکی مسوہرا کی قیادت میں ہٹاچی کی ایک تحقیقی ٹیم نے جڑواں کنواں ہائی-سی ایم او ایس عمل متعارف کرایا، جس میں اس کی ایچ ایم 6147 (4 کے بی ایس آر اے ایم) میموری چپ تھی، جو 3 مائیکرو میٹر عمل کے ساتھ تیار کی گئی تھی۔ ہٹاچی ایچ ایم 6147 چپ انٹیل 2147 ایچ ایم او ایس چپ کی کارکردگی (55/70 این ایس رسائی) سے ملنے کے قابل تھی، جبکہ ایچ ایم 6147 نے بھی 2147 (110 ایم اے) کے مقابلے میں نمایاں طور پر کم طاقت (15 ایم اے) استعمال کی۔ تقابلی کارکردگی اور بہت کم بجلی کی کھپت کے ساتھ، جڑواں کنویں والے سی ایم او ایس کے عمل نے بالآخر 1980 کی دہائی میں کمپیوٹرز کے لیے سب سے عام سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ کے عمل کے طور پر این ایم او ایس کو پیچھے چھوڑ دیا۔ 1980 کی دہائی میں، سی ایم او ایس مائکرو پروسیسرز نے این ایم او ایس مائکرو پروسیسرز کو پیچھے چھوڑ دیا۔ ناسا کے گیلیلیو خلائی جہاز، جسے 1989 میں مشتری کے مدار میں بھیجا گیا تھا، نے کم بجلی کی کھپت کی وجہ سے آر سی اے 1802 سی ایم او ایس مائکرو پروسیسر کا استعمال کیا۔ انٹیل نے 1983 میں سی ایم او ایس سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کی تیاری کے لیے 1.5 مائیکرو میٹر کا عمل متعارف کرایا۔ 1980 کی دہائی کے وسط میں، آئی بی ایم کے بیجن داوری نے اعلی کارکردگی، کم وولٹیج، گہری ذیلی مائکرون سی ایم او ایس ٹیکنالوجی تیار کی، جس نے تیز کمپیوٹرز کے ساتھ ساتھ پورٹیبل کمپیوٹرز اور بیٹری سے چلنے والے ہینڈ ہیلڈ الیکٹرانکس کی ترقی کو قابل بنایا۔ 1988 میں، داویری نے آئی بی ایم کی ایک ٹیم کی قیادت کی جس نے اعلی کارکردگی والے 250 نینو میٹر سی ایم او ایس عمل کا مظاہرہ کیا۔ فوجیتسو نے 1987 میں 700 این ایم سی ایم او ایس عمل کو تجارتی بنایا، اور پھر ہٹاچی، متسوبشی الیکٹرک، این ای سی اور توشیبا نے 1989 میں 500 این ایم سی ایم او ایس کو تجارتی بنایا۔ 1993 میں، سونی نے 350 این ایم سی ایم او ایس عمل کو تجارتی بنایا، جبکہ ہٹاچی اور این ای سی نے 250 این ایم سی ایم او ایس کو تجارتی بنایا۔ ہٹاچی نے 1995 میں 160 این ایم سی ایم او ایس عمل متعارف کرایا، پھر متسوبشی نے 1996 میں 150 این ایم سی ایم او ایس متعارف کرایا، اور پھر سیمسنگ الیکٹرانکس نے 1999 میں 140 این ایم متعارف کرایا۔ 2000 میں، مائکرون ٹیکنالوجی میں گرتیج سنگھ سندھو اور ٹرونگ ٹی ڈون نے جوہری پرت جمع کرنے والی ہائی-κ ڈائی الیکٹرک فلمیں ایجاد کیں، جس کی وجہ سے 90 این ایم سی ایم او ایس عمل کی ترقی ہوئی۔ توشیبا اور سونی نے 2002 میں 65 این ایم سی ایم او ایس عمل تیار کیا، اور پھر ٹی ایس ایم سی نے 2004 میں 45 این ایم سی ایم او ایس منطق کی ترقی کا آغاز کیا۔ مائکرون ٹیکنالوجی میں گرتیج سنگھ سندھو کے ذریعے پچ ڈبل پیٹرننگ کی ترقی 2000 کی دہائی میں 30 این ایم کلاس سی ایم او ایس کی ترقی کا باعث بنی۔ سی ایم او ایس زیادہ تر جدید ایل ایس آئی اور وی ایل ایس آئی آلات میں استعمال ہوتا ہے۔ 2010 تک، ہر سال فی واٹ بہترین کارکردگی کے ساتھ سی پی یو 1976 سے سی ایم او ایس جامد منطق رہے ہیں۔ 2019 تک، پلانر سی ایم او ایس ٹیکنالوجی اب بھی سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کی تیاری کی سب سے عام شکل ہے، لیکن آہستہ آہستہ اس کی جگہ غیر پلینر فن ایف ای ٹی ٹیکنالوجی لے رہی ہے، جو 20 این ایم سے چھوٹے سیمی کنڈکٹر نوڈس بنانے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ تکنیکی تفصیلات "سی ایم او ایس" سے مراد ڈیجیٹل سرکٹری ڈیزائن کا ایک خاص انداز اور انٹیگریٹڈ سرکٹس (چپس) پر اس سرکٹری کو نافذ کرنے کے لیے استعمال ہونے والے عمل کا خاندان دونوں ہیں۔ سی ایم او ایس سرکٹری مزاحم بوجھ والے منطق خاندانوں کے مقابلے میں کم طاقت کو ختم کرتی ہے۔ چونکہ یہ فائدہ بڑھ گیا ہے اور زیادہ اہم ہو گیا ہے، سی ایم او ایس کے عمل اور متغیرات غالب ہو گئے ہیں، اس طرح جدید انٹیگریٹڈ سرکٹ مینوفیکچرنگ کی اکثریت سی ایم او ایس کے عمل پر ہے۔ سی ایم او ایس منطق این ایم او ایس منطق کی طاقت کا تقریبا ساتواں حصہ استعمال کرتی ہے، اور دو قطبی ٹرانجسٹر ٹرانجسٹر منطق (ٹی ٹی ایل) کی طاقت کا تقریبا% 0.00001 استعمال کرتی ہے۔ سی ایم او ایس سرکٹس منطق گیٹس اور دیگر ڈیجیٹل سرکٹس کو نافذ کرنے کے لیے پی-ٹائپ اور این-ٹائپ میٹل-آکسائیڈ-سیمی کنڈکٹر فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر (ایم او ایس ایف ای ٹی) کا مجموعہ استعمال کرتے ہیں۔ اگرچہ سی ایم او ایس منطق کو مظاہروں کے لیے مجرد آلات کے ساتھ لاگو کیا جا سکتا ہے، تجارتی سی ایم او ایس مصنوعات انٹیگریٹڈ سرکٹس ہیں جو دونوں اقسام کے اربوں ٹرانجسٹروں پر مشتمل ہوتے ہیں، اکثر 10 اور 400 ملی میٹر کے درمیان سلکان کے آئتاکار ٹکڑے پر۔ سی ایم او ایس ہمیشہ تمام انہانسمنٹ موڈ ایم او ایس ایف ای ٹی کا استعمال کرتا ہے (دوسرے لفظوں میں، صفر گیٹ ٹو سورس وولٹیج ٹرانجسٹر کو بند کر دیتا ہے)۔ الٹا سی ایم او ایس سرکٹس اس طرح سے بنائے جاتے ہیں کہ تمام پی-ٹائپ میٹل-آکسائیڈ-سیمی کنڈکٹر (پی ایم او ایس) ٹرانجسٹروں میں یا تو وولٹیج ماخذ سے یا کسی دوسرے پی ایم او ایس ٹرانجسٹر سے ان پٹ ہونا ضروری ہے۔ اسی طرح، تمام این ایم او ایس ٹرانجسٹرز میں یا تو زمین سے یا کسی دوسرے این ایم او ایس ٹرانجسٹر سے ان پٹ ہونا چاہیے۔ پی ایم او ایس ٹرانجسٹر کی ساخت اس کے ماخذ اور ڈرین رابطوں کے درمیان کم مزاحمت پیدا کرتی ہے جب کم گیٹ وولٹیج لگایا جاتا ہے اور جب ہائی گیٹ وولٹیج لگایا جاتا ہے تو اعلی مزاحمت پیدا ہوتی ہے۔ دوسری طرف، این ایم او ایس ٹرانجسٹر کی ساخت کم گیٹ وولٹیج لگانے پر ماخذ اور ڈرین کے درمیان اعلی مزاحمت پیدا کرتی ہے اور اعلی گیٹ وولٹیج لگانے پر کم مزاحمت پیدا کرتی ہے۔ سی ایم او ایس ہر این ایم او ایس ایف ای ٹی کو پی ایم او ایس ایف ای ٹی کے ساتھ مکمل کرکے اور دونوں دروازوں اور دونوں نالوں کو ایک ساتھ جوڑ کر موجودہ کمی کو پورا کرتا ہے۔ گیٹس پر ہائی وولٹیج این ایم او ایس ایف ای ٹی کو کنڈکٹ کرنے اور پی ایم او ایس ایف ای ٹی کو کنڈکٹ نہ کرنے کا سبب بنے گا، جبکہ گیٹس پر کم وولٹیج ریورس کا سبب بنتا ہے۔ یہ انتظام بجلی کی کھپت اور حرارت کی پیداوار کو بہت کم کرتا ہے۔ تاہم، تبدیلی کے وقت کے دوران، پی ایم او ایس اور این ایم او ایس ایم او ایس ایف ای ٹی دونوں ایک ریاست سے دوسری ریاست میں گیٹ وولٹیج کی منتقلی کے طور پر مختصر طور پر کام کرتے ہیں۔ یہ بجلی کی کھپت میں ایک مختصر اضافے کو جنم دیتا ہے اور اعلی تعدد پر ایک سنگین مسئلہ بن جاتا ہے۔ ملحقہ تصویر سے پتہ چلتا ہے کہ جب کوئی ان پٹ پی ایم او ایس ٹرانجسٹر (خاکہ کے اوپر) اور این ایم او ایس ٹرانجسٹر (خاکہ کے نیچے) دونوں سے منسلک ہوتا ہے تو کیا ہوتا ہے۔ وی ڈی ڈی بجلی کی فراہمی سے منسلک کچھ مثبت وولٹیج ہے اور وی ایس ایس گراؤنڈ ہے۔ A ان پٹ ہے اور Q آؤٹ پٹ ہے۔ جب اے کا وولٹیج کم ہو (یعنی۔ وی ایس ایس) کے قریب، این ایم او ایس ٹرانجسٹر کا چینل اعلی مزاحمت کی حالت میں ہے، جو وی ایس ایس کو کیو سے منقطع کر دیتا ہے۔ پی ایم او ایس ٹرانجسٹر کا چینل کم مزاحمت کی حالت میں ہے، جو وی ڈی ڈی کو کیو کیو سے جوڑتا ہے، اس لیے وی ڈی ڈی کو رجسٹر کرتا ہے۔ دوسری طرف، جب اے کا وولٹیج زیادہ ہوتا ہے (یعنی۔ وی ڈی ڈی) کے قریب، پی ایم او ایس ٹرانجسٹر اعلی مزاحمت کی حالت میں ہے، جو وی ڈی ڈی کو کیو سے منقطع کر دیتا ہے۔ این ایم او ایس ٹرانجسٹر کم مزاحمت کی حالت میں ہے، جو وی ایس ایس کو کیو سے جوڑتا ہے۔ اب، Q رجسٹر Vss کرتا ہے۔ مختصرا، پی ایم او ایس اور این ایم او ایس ٹرانجسٹرز کے آؤٹ پٹ اس طرح تکمیلی ہوتے ہیں کہ جب ان پٹ کم ہوتا ہے تو آؤٹ پٹ زیادہ ہوتا ہے، اور جب ان پٹ زیادہ ہوتا ہے تو آؤٹ پٹ کم ہوتا ہے۔ اس سے کوئی فرق نہیں پڑتا کہ ان پٹ کیا ہے، آؤٹ پٹ کو کبھی بھی تیرتے ہوئے نہیں چھوڑا جاتا ہے (تار کی صلاحیت اور برقی نکاسی/زمین کی کمی کی وجہ سے چارج کبھی بھی ذخیرہ نہیں ہوتا ہے)۔ ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے اس رویے کی وجہ سے، سی ایم او ایس سرکٹ کا آؤٹ پٹ ان پٹ کا الٹا ہوتا ہے۔ ٹرانجسٹروں کی مزاحمت کبھی بھی بالکل صفر یا انفینیٹی کے برابر نہیں ہوتی ہے، لہذا ق کبھی بھی بالکل وی ایس ایس یا وی ڈی ڈی کے برابر نہیں ہوگا، لیکن ق ہمیشہ وی ایس ایس کے قریب ہوگا جو کہ اے وی ڈی ڈی کے قریب تھا (یا اس کے برعکس اگر اے وی ایس ایس کے قریب تھا)۔ اس امپلیفکیشن کے بغیر، منطق گیٹس کی تعداد کی بہت کم حد ہوگی جسے سیریز میں ایک ساتھ جکڑا جا سکتا ہے، اور اربوں ٹرانجسٹروں کے ساتھ سی ایم او ایس منطق ناممکن ہوگی۔ پاور سپلائی پن سی ایم او ایس کے لیے پاور سپلائی پنوں کو مینوفیکچرر کے لحاظ سے وی ڈی ڈی اور وی ایس ایس، یا وی سی سی اور گراؤنڈ (جی این ڈی) کہا جاتا ہے۔ وی ڈی ڈی اور وی ایس ایس روایتی ایم او ایس سرکٹس سے لے جانے والے ہیں اور نالے اور ماخذ کی فراہمی کے لیے کھڑے ہیں۔ یہ براہ راست سی ایم او ایس پر لاگو نہیں ہوتے ہیں، کیونکہ دونوں فراہمی واقعی ماخذ کی فراہمی ہیں۔ وی سی سی اور گراؤنڈ ٹی ٹی ایل منطق سے کیری اوور ہیں اور اس نام کو سی ایم او ایس کی 54 سی/74 سی لائن کے تعارف کے ساتھ برقرار رکھا گیا ہے۔ دوہری سی ایم او ایس سرکٹ کی ایک اہم خصوصیت دوہری ہے جو اس کے پی ایم او ایس ٹرانجسٹرز اور این ایم او ایس ٹرانجسٹرز کے درمیان موجود ہے۔ ایک سی ایم او ایس سرکٹ اس لیے بنایا جاتا ہے کہ آؤٹ پٹ سے بجلی کے منبع یا زمین تک ہمیشہ ایک راستہ موجود رہے۔ اس کو پورا کرنے کے لیے، وولٹیج کے منبع تک جانے والے تمام راستوں کا سیٹ زمین تک جانے والے تمام راستوں کے سیٹ کی تکمیل ہونا چاہیے۔ یہ آسانی سے دوسرے کے نہیں کے لحاظ سے ایک کی وضاحت کر کے پورا کیا جا سکتا ہے۔ ڈی مورگن کے قوانین پر مبنی منطق کی وجہ سے، متوازی طور پر پی ایم او ایس ٹرانجسٹرز میں سیریز میں متعلقہ این ایم او ایس ٹرانجسٹرز ہوتے ہیں جبکہ سیریز میں پی ایم او ایس ٹرانجسٹرز میں متوازی طور پر متعلقہ این ایم او ایس ٹرانجسٹرز ہوتے ہیں۔ منطق زیادہ پیچیدہ منطق افعال جیسے کہ AND اور OR گیٹس کو شامل کرنے کے لیے منطق کی نمائندگی کرنے کے لیے گیٹس کے درمیان راستوں میں ہیرا پھیری کی ضرورت ہوتی ہے۔ جب کوئی راستہ سیریز میں دو ٹرانجسٹروں پر مشتمل ہوتا ہے، تو دونوں ٹرانجسٹروں کو متعلقہ سپلائی وولٹیج کے خلاف کم مزاحمت ہونی چاہیے، ایک AND ماڈلنگ۔ جب کوئی راستہ متوازی طور پر دو ٹرانجسٹروں پر مشتمل ہوتا ہے، تو سپلائی وولٹیج کو آؤٹ پٹ سے جوڑنے کے لیے یا تو ایک یا دونوں ٹرانجسٹروں میں کم مزاحمت ہونی چاہیے، ایک OR ماڈلنگ۔ دائیں طرف سی ایم او ایس منطق میں نینڈ گیٹ کا سرکٹ خاکہ دکھایا گیا ہے۔ اگر اے اور بی دونوں ان پٹ زیادہ ہیں، تو دونوں این ایم او ایس ٹرانجسٹر (خاکہ کا نچلا نصف) کنڈکٹ کریں گے، نہ ہی پی ایم او ایس ٹرانجسٹر (اوپری نصف) کنڈکٹ کریں گے، اور آؤٹ پٹ اور وی ایس ایس (گراؤنڈ) کے درمیان ایک کنڈکٹو راستہ قائم کیا جائے گا، جس سے آؤٹ پٹ کم ہو جائے گا۔ اگر اے اور بی دونوں ان پٹ کم ہیں، تو کوئی بھی این ایم او ایس ٹرانجسٹر کام نہیں کرے گا، جبکہ دونوں پی ایم او ایس ٹرانجسٹر کام کریں گے، آؤٹ پٹ اور وی ڈی ڈی (وولٹیج سورس) کے درمیان ایک کنڈکٹو راستہ قائم کریں گے، جس سے آؤٹ پٹ زیادہ آئے گا۔ اگر اے یا بی میں سے کوئی بھی ان پٹ کم ہے، تو این ایم او ایس ٹرانجسٹرز میں سے ایک کنڈکٹ نہیں کرے گا، پی ایم او ایس ٹرانجسٹرز میں سے ایک کرے گا، اور آؤٹ پٹ اور وی ڈی ڈی (وولٹیج سورس) کے درمیان ایک کنڈکٹو راستہ قائم کیا جائے گا، جس سے آؤٹ پٹ زیادہ ہوگا۔ چونکہ دو آدانوں کی واحد ترتیب جس کے نتیجے میں کم پیداوار ہوتی ہے جب دونوں زیادہ ہوتے ہیں، یہ سرکٹ ایک NAND (NOT AND) منطق گیٹ کو لاگو کرتا ہے۔ این ایم او ایس منطق پر سی ایم او ایس کا ایک فائدہ یہ ہے کہ کم سے زیادہ اور زیادہ سے کم آؤٹ پٹ ٹرانزیشن دونوں تیز ہیں کیونکہ (پی ایم او ایس) پل اپ ٹرانجسٹرز کو آن کرنے پر کم مزاحمت ہوتی ہے، این ایم او ایس منطق میں لوڈ ریزسٹرز کے برعکس۔ اس کے علاوہ، آؤٹ پٹ سگنل نچلی اور اونچی ریلوں کے درمیان مکمل وولٹیج کو تبدیل کرتا ہے۔ یہ مضبوط، زیادہ تقریبا ہم آہنگ ردعمل سی ایم او ایس کو شور کے لیے زیادہ مزاحم بھی بناتا ہے۔ سی ایم او ایس سرکٹ میں تاخیر کا حساب لگانے کے طریقہ کار کے لیے منطقی کوشش دیکھیں۔ مثال: فزیکل لے آؤٹ میں NAND گیٹ یہ مثال ایک NAND منطق ڈیوائس کو دکھاتی ہے جسے فزیکل نمائندگی کے طور پر تیار کیا گیا ہے جیسا کہ اسے تیار کیا جائے گا۔ جسمانی ترتیب کا نقطہ نظر تہوں کے ڈھیر کا "پرندوں کی آنکھوں کا نظارہ" ہے۔ سرکٹ پی قسم کے سبسٹریٹ پر بنایا گیا ہے۔ پولیسیلیکن، پھیلاؤ، اور این-ویل کو "بنیادی تہوں" کے طور پر حوالہ دیا جاتا ہے اور دراصل پی قسم کے سبسٹریٹ کی خندقوں میں داخل کیا جاتا ہے۔ (نیچے دائیں جانب عمل کے خاکہ میں 1 سے 6 مراحل دیکھیں) رابطے بنیادی تہوں اور دھات کی پہلی پرت (دھات 1) کے درمیان ایک موصلیت پرت میں گھس کر رابطہ بناتے ہیں۔ این اے این ڈی کے لیے ان پٹ (سبز رنگ میں دکھائے گئے) پولیسیلیکن میں ہیں۔ ٹرانجسٹرز (آلات) پولیسیلیکن اور پھیلاؤ کے چوراہے سے تشکیل پاتے ہیں ؛ این ڈیوائس کے لیے این پھیلاؤ اور پی ڈیوائس کے لیے پی پھیلاؤ (بالترتیب سالمن اور پیلے رنگ میں دکھایا گیا ہے)۔ آؤٹ پٹ ("آؤٹ") دھات میں ایک ساتھ جڑا ہوا ہے (سیان رنگ میں دکھایا گیا ہے)۔ دھات اور پولی سلکان یا پھیلاؤ کے درمیان رابطے رابطوں کے ذریعے بنائے جاتے ہیں (سیاہ مربع کے طور پر دکھایا گیا ہے)۔ فزیکل لے آؤٹ کی مثال پچھلی مثال میں دیئے گئے NAND منطق سرکٹ سے ملتی ہے۔ این ڈیوائس پی قسم کے سبسٹریٹ پر تیار کی جاتی ہے جبکہ پی ڈیوائس این قسم کے کنویں (این-ویل) میں تیار کی جاتی ہے۔ ایک پی قسم کا سبسٹریٹ "ٹیپ" وی ایس ایس سے منسلک ہوتا ہے اور لیچ اپ کو روکنے کے لیے ایک این قسم کا این ویل ٹیپ وی ڈی ڈی سے منسلک ہوتا ہے۔ پاور: سوئچنگ اور رساو CMOS منطق NMOS منطق سرکٹس کے مقابلے میں کم طاقت کو ختم کرتی ہے کیونکہ CMOS صرف سوئچنگ ("متحرک طاقت") کرتے وقت طاقت کو ختم کرتا ہے۔ جدید 90 نینو میٹر کے عمل میں ایک عام اے ایس آئی سی پر، آؤٹ پٹ کو تبدیل کرنے میں 120 پیکو سیکنڈ لگ سکتے ہیں، اور ہر دس نینو سیکنڈ میں ایک بار ہوتا ہے۔ جب بھی ٹرانجسٹر آن ہوتا ہے تو این ایم او ایس منطق پاور کو ختم کر دیتی ہے، کیونکہ لوڈ ریزسٹر اور این ٹائپ نیٹ ورک کے ذریعے وی ڈی ڈی سے وی ایس ایس تک ایک موجودہ راستہ ہوتا ہے۔ جامد سی ایم او ایس گیٹس بہت طاقت سے موثر ہوتے ہیں کیونکہ وہ بیکار ہونے پر تقریبا صفر طاقت کو ختم کر دیتے ہیں۔ اس سے پہلے، چپس ڈیزائن کرتے وقت سی ایم او ایس ڈیوائسز کی بجلی کی کھپت بڑی تشویش نہیں تھی۔ رفتار اور رقبے جیسے عوامل ڈیزائن کے پیرامیٹرز پر حاوی رہے۔ جیسے جیسے سی ایم او ایس ٹیکنالوجی ذیلی مائکرون کی سطح سے نیچے چلی گئی چپ کے فی یونٹ ایریا میں بجلی کی کھپت میں زبردست اضافہ ہوا ہے۔ وسیع پیمانے پر درجہ بندی کرتے ہوئے، سی ایم او ایس سرکٹس میں بجلی کی کھپت دو اجزاء، جامد اور متحرک کی وجہ سے ہوتی ہے: جامد کھپت این ایم او ایس اور پی ایم او ایس ٹرانجسٹر دونوں میں گیٹ سورس تھریشولڈ وولٹیج (Vth) ہوتا ہے، جس کے نیچے ڈیوائس کے ذریعے کرنٹ (جسے ذیلی تھریشولڈ کرنٹ کہا جاتا ہے) تیزی سے گرتا ہے۔ تاریخی طور پر، سی ایم او ایس ڈیزائن سپلائی وولٹیج پر چلائے جاتے ہیں جو ان کے تھریشولڈ وولٹیج سے بہت بڑے ہوتے ہیں (وی ڈی ڈی 5 وی ہو سکتا ہے، اور این ایم او ایس اور پی ایم او ایس دونوں کے لیے ویتھ 700 ایم وی ہو سکتا ہے)۔ کچھ سی ایم او ایس سرکٹس میں استعمال ہونے والے ٹرانجسٹر کی ایک خاص قسم مقامی ٹرانجسٹر ہے، جس میں قریب صفر تھریسولڈ وولٹیج ہوتا ہے۔ سی او او 2 ایک اچھا موصلیت ہے، لیکن بہت کم موٹائی کی سطح پر الیکٹران بہت پتلی موصلیت کے پار سرنگ بنا سکتے ہیں۔ آکسائڈ کی موٹائی کے ساتھ امکان تیزی سے کم ہو جاتا ہے۔ ٹنلنگ کرنٹ 130 این ایم ٹیکنالوجی سے نیچے کے ٹرانجسٹروں کے لیے بہت اہم ہو جاتا ہے جن کے گیٹ آکسائڈ 20 Å یا پتلے ہوتے ہیں۔ چھوٹے ریورس لیکج کرنٹ پھیلاؤ والے علاقوں اور کنوؤں کے درمیان ریورس بائیس کی تشکیل کی وجہ سے بنتے ہیں (مثال کے طور پر، پی-ٹائپ ڈفیوژن بمقابلہ این-ویل)، کنویں اور سبسٹریٹ (مثال کے طور پر، این-ویل بمقابلہ پی-سبسٹریٹ)۔ جدید عمل میں ڈایڈڈ کا رساو ذیلی حد اور ٹنلنگ کرنٹس کے مقابلے میں بہت کم ہوتا ہے، اس لیے بجلی کے حساب کے دوران ان کو نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔ اگر تناسب مماثل نہیں ہوتے ہیں، تو پی ایم او ایس اور این ایم او ایس کے مختلف کرنٹ ہو سکتے ہیں ؛ اس سے عدم توازن پیدا ہو سکتا ہے اور اس طرح نامناسب کرنٹ سی ایم او ایس کو غیر ضروری طور پر گرم کرنے اور بجلی ختم کرنے کا سبب بنتا ہے۔ مزید برآں، حالیہ مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ آلات کے سست ہونے کی وجہ سے عمر بڑھنے کے اثرات کی وجہ سے رساو کی طاقت کم ہو جاتی ہے۔ ڈیزائن کو تیز کرنے کے لیے، مینوفیکچررز نے ایسی تعمیرات کا رخ کیا ہے جن میں کم وولٹیج کی حد ہوتی ہے لیکن اس کی وجہ سے 200 ایم وی کے ویتھ کے ساتھ ایک جدید این ایم او ایس ٹرانجسٹر میں ایک اہم سب تھریشولڈ رساو کرنٹ ہوتا ہے۔ ڈیزائن (جیسے۔ ڈیسک ٹاپ پروسیسرز) جن میں بڑی تعداد میں سرکٹس شامل ہیں جو فعال طور پر تبدیل نہیں ہو رہے ہیں پھر بھی اس رساو کرنٹ کی وجہ سے بجلی استعمال کرتے ہیں۔ رساو کی طاقت اس طرح کے ڈیزائنوں کے ذریعہ استعمال ہونے والی کل طاقت کا ایک اہم حصہ ہے۔ ملٹی تھریشولڈ سی ایم او ایس (ایم ٹی سی ایم او ایس)، جو اب فاؤنڈریوں سے دستیاب ہے، رساو کی طاقت کو سنبھالنے کا ایک طریقہ ہے۔ ایم ٹی سی ایم او ایس کے ساتھ، ہائی ویتھ ٹرانجسٹرز کا استعمال اس وقت کیا جاتا ہے جب رفتار کو تبدیل کرنا اہم نہیں ہوتا ہے، جبکہ کم ویتھ ٹرانجسٹرز رفتار کے حساس راستوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ مزید ٹیکنالوجی کی پیش رفت جو یہاں تک کہ پتلی گیٹ ڈائی الیکٹرکس کا استعمال کرتی ہے اس میں انتہائی پتلی گیٹ ڈائی الیکٹرک کے ذریعے موجودہ ٹنلنگ کی وجہ سے رساو کا ایک اضافی جزو ہوتا ہے۔ سلکان ڈائی آکسائیڈ کے بجائے ہائی-κ ڈائی الیکٹرکس کا استعمال جو کہ روایتی گیٹ ڈائی الیکٹرک ہے، اسی طرح کے آلے کی کارکردگی کی اجازت دیتا ہے، لیکن ایک موٹے گیٹ انسولیٹر کے ساتھ، اس طرح اس کرنٹ سے گریز ہوتا ہے۔ نئے مواد اور نظام کے ڈیزائن کا استعمال کرتے ہوئے رساو کی طاقت میں کمی سی ایم او ایس کی اسکیلنگ کو برقرار رکھنے کے لیے اہم ہے۔ ڈائنامک ڈسیپیشن لوڈ کیپسیٹنس کی چارجنگ اور ڈسچارجنگ سی ایم او ایس سرکٹس جب بھی تبدیل ہوتے ہیں تو مختلف لوڈ کیپسیٹنس (زیادہ تر گیٹ اور تار کیپسیٹنس، بلکہ ڈرین اور کچھ سورس کیپسیٹنس) کو چارج کرکے طاقت کو ختم کرتے ہیں۔ سی ایم او ایس منطق کے ایک مکمل چکر میں، کرنٹ اسے چارج کرنے کے لیے وی ڈی ڈی سے لوڈ کیپسیٹنس کی طرف بہتا ہے اور پھر خارج ہونے کے دوران چارج شدہ لوڈ کیپسیٹنس (سی ایل) سے زمین کی طرف بہتا ہے۔ لہذا، ایک مکمل چارج/ڈسچارج سائیکل میں، کل Q = CLVDD کو VDD سے زمین پر منتقل کیا جاتا ہے۔ کرنٹ کو استعمال کرنے کے لیے لوڈ کیپسیٹنسز پر سوئچنگ فریکوئنسی سے ضرب دیں، اور سی ایم او ایس ڈیوائس کے ذریعے خصوصیت والی سوئچنگ پاور کو ختم کرنے کے لیے اوسط وولٹیج سے دوبارہ ضرب دیں: چونکہ زیادہ تر دروازے ہر گھڑی کے چکر پر کام نہیں کرتے/تبدیل نہیں ہوتے ہیں، اس لیے ان کے ساتھ اکثر ایک عنصر ہوتا ہے، جسے سرگرمی عنصر کہا جاتا ہے۔ اب، متحرک طاقت کی کھپت کو اس طرح دوبارہ لکھا جا سکتا ہے۔ کسی نظام میں گھڑی کا ایک سرگرمی عنصر α = 1 ہوتا ہے، کیونکہ یہ ہر چکر میں اٹھتا اور گرتا ہے۔ زیادہ تر ڈیٹا میں 0.1 کا ایکٹیویٹی فیکٹر ہوتا ہے۔ اگر کسی نوڈ پر اس کے ایکٹیویٹی فیکٹر کے ساتھ صحیح لوڈ کیپسیٹنس کا تخمینہ لگایا جاتا ہے، تو اس نوڈ پر متحرک پاور کی کھپت کا مؤثر طریقے سے حساب لگایا جا سکتا ہے۔ چونکہ پی ایم او ایس اور این ایم او ایس دونوں کے لیے ایک محدود اضافہ/زوال کا وقت ہوتا ہے، منتقلی کے دوران، مثال کے طور پر، آف سے آن تک، دونوں ٹرانجسٹر تھوڑی دیر کے لیے آن ہوں گے جس میں کرنٹ کو براہ راست وی ڈی ڈی سے زمین تک کا راستہ مل جائے گا، اس لیے شارٹ سرکٹ کرنٹ پیدا ہوتا ہے، جسے بعض اوقات کروبار کرنٹ کہا جاتا ہے۔ ٹرانجسٹروں کے عروج اور زوال کے وقت کے ساتھ شارٹ سرکٹ پاور کی کھپت میں اضافہ ہوتا ہے۔ بجلی کی کھپت کی یہ شکل 1990 کی دہائی میں اہم ہو گئی کیونکہ چپ پر تار تنگ ہو گئے اور لمبی تار زیادہ مزاحم ہو گئیں۔ ان مزاحم تاروں کے آخر میں سی ایم او ایس گیٹس سست ان پٹ ٹرانزیشن دیکھتے ہیں۔ محتاط ڈیزائن جو کمزور چلائے جانے والے لمبے پتلی تاروں سے بچتا ہے اس اثر کو کم کرتا ہے، لیکن کروبار پاور متحرک سی ایم او ایس پاور کا کافی حصہ ہو سکتا ہے۔ ان پٹ پروٹیکشن پیراسائٹک ٹرانجسٹرز جو سی ایم او ایس ڈھانچے میں موروثی ہیں، عام آپریٹنگ رینج سے باہر ان پٹ سگنلز کے ذریعے آن کیے جا سکتے ہیں، مثال کے طور پر۔ الیکٹروسٹیٹک اخراج یا لائن عکاسی۔ اس کے نتیجے میں چپکنے سے سی ایم او ایس ڈیوائس کو نقصان پہنچ سکتا ہے یا تباہ ہو سکتا ہے۔ ان اشاروں سے نمٹنے کے لیے سی ایم او ایس سرکٹس میں کلیمپ ڈایڈس شامل ہیں۔ مینوفیکچررز کی ڈیٹا شیٹس زیادہ سے زیادہ اجازت شدہ کرنٹ کی وضاحت کرتی ہیں جو ڈایڈس کے ذریعے بہہ سکتی ہیں۔ اینالاگ سی ایم او ایس ڈیجیٹل ایپلی کیشنز کے علاوہ، سی ایم او ایس ٹیکنالوجی اینالاگ ایپلی کیشنز میں بھی استعمال ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، مارکیٹ میں سی ایم او ایس آپریشنل ایمپلیفائر آئی سیز دستیاب ہیں۔ ٹرانسمیشن گیٹس کو سگنل ریلے کے بجائے اینالاگ ملٹی پلیکسروں کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سی ایم او ایس ٹیکنالوجی وسیع پیمانے پر آر ایف سرکٹس کے لیے مائکروویو فریکوئنسیز تک، مخلوط سگنل (اینالاگ + ڈیجیٹل) ایپلی کیشنز میں بھی استعمال ہوتی ہے۔ آر ایف سی ایم او ایس آر ایف سی ایم او ایس سے مراد آر ایف سرکٹس (ریڈیو فریکوئنسی سرکٹس) ہیں جو مخلوط سگنل سی ایم او ایس انٹیگریٹڈ سرکٹ ٹیکنالوجی پر مبنی ہیں۔ وہ وائرلیس ٹیلی کمیونیکیشن ٹیکنالوجی میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ آر ایف سی ایم او ایس کو 1980 کی دہائی کے آخر میں یو سی ایل اے میں کام کرتے ہوئے اسد ابیدی نے تیار کیا تھا۔ اس نے اس طریقے کو تبدیل کر دیا جس میں آر ایف سرکٹس کو ڈیزائن کیا گیا تھا، جس کی وجہ سے ریڈیو ٹرانسیورز میں سی ایم او ایس انٹیگریٹڈ سرکٹس کے ساتھ مجرد دو قطبی ٹرانجسٹرز کی تبدیلی ہوئی۔ اس نے جدید ترین، کم لاگت والے اور پورٹیبل اینڈ یوزر ٹرمینلز کو فعال کیا، اور وائرلیس مواصلاتی نظاموں کی ایک وسیع رینج کے لیے چھوٹے، کم لاگت والے، کم طاقت والے اور پورٹیبل یونٹس کو جنم دیا۔ اس نے "کسی بھی وقت، کہیں بھی" مواصلات کو فعال کیا اور وائرلیس انقلاب لانے میں مدد کی، جس سے وائرلیس صنعت کی تیزی سے ترقی ہوئی۔ تمام جدید وائرلیس نیٹ ورکنگ ڈیوائسز اور موبائل فونز میں بیس بینڈ پروسیسرز اور ریڈیو ٹرانسیورز آر ایف سی ایم او ایس ڈیوائسز کا استعمال کرتے ہوئے بڑے پیمانے پر تیار کیے جاتے ہیں۔ آر ایف سی ایم او ایس سرکٹس وسیع پیمانے پر وائرلیس سگنلز کو منتقل کرنے اور وصول کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں، مختلف ایپلی کیشنز میں، جیسے سیٹلائٹ ٹیکنالوجی (جیسے جی پی ایس)، بلوٹوتھ، وائی فائی، نیئر فیلڈ کمیونیکیشن (این ایف سی)، موبائل نیٹ ورک (جیسے 3 جی اور 4 جی)، ٹیرسٹریل براڈکاسٹ، اور آٹوموٹو ریڈار ایپلی کیشنز، دیگر استعمالات کے درمیان۔ تجارتی آر ایف سی ایم او ایس چپس کی مثالوں میں انٹیل کا ڈی ای سی ٹی بے تار فون، اور ایتھروس اور دیگر کمپنیوں کے ذریعہ تیار کردہ 802.11 (وائی فائی) چپس شامل ہیں۔ تجارتی آر ایف سی ایم او ایس مصنوعات بلوٹوتھ اور وائرلیس لین (ڈبلیو ایل اے این) نیٹ ورک کے لیے بھی استعمال ہوتی ہیں۔ آر ایف سی ایم او ایس کا استعمال ریڈیو ٹرانسیورز میں بھی وائرلیس معیارات جیسے جی ایس ایم، وائی فائی، اور بلوٹوتھ، 3 جی جیسے موبائل نیٹ ورکس کے لیے ٹرانسیورز، اور وائرلیس سینسر نیٹ ورکس (ڈبلیو ایس این) میں ریموٹ یونٹس کے لیے کیا جاتا ہے۔ آر ایف سی ایم او ایس ٹیکنالوجی جدید وائرلیس مواصلات کے لیے اہم ہے، بشمول وائرلیس نیٹ ورک اور موبائل مواصلاتی آلات۔ ان کمپنیوں میں سے ایک جس نے آر ایف سی ایم او ایس ٹیکنالوجی کو تجارتی بنایا وہ انفینون تھی۔ اس کے بلک سی ایم او ایس آر ایف سوئچ سالانہ 1 بلین سے زیادہ یونٹ فروخت کرتے ہیں، جو مجموعی طور پر 5 بلین یونٹ تک پہنچ جاتے ہیں۔ درجہ حرارت کی حد روایتی سی ایم او ایس آلات −55 ڈگری سیلسیس سے + 125 ڈگری سیلسیس کی حد تک کام کرتے ہیں۔ اگست 2008 کے اوائل میں ہی نظریاتی اشارے ملے تھے کہ سلکان CMOS −233 °C (40 K) تک کام کرے گا۔ اس کے بعد سے مائع نائٹروجن اور مائع ہیلیم کولنگ کے امتزاج کے ساتھ اوور کلاکڈ اے ایم ڈی فینوم II پروسیسرز کا استعمال کرتے ہوئے 40 K کے قریب فعال درجہ حرارت حاصل کیا گیا ہے۔ سلیکن کاربائڈ سی ایم او ایس ڈیوائسز کا 500 ڈگری سیلسیس پر ایک سال تک تجربہ کیا گیا ہے۔ سنگل الیکٹران MOS ٹرانجسٹرز الٹرا سمال (L = 20 nm، W = 20 nm) MOSFETs سنگل الیکٹران کی حد حاصل کرتے ہیں جب کرائیوجینک درجہ حرارت پر − 269 °C (4K) سے تقریبا −258 °C (15K) کی حد میں چلائے جاتے ہیں۔ ٹرانجسٹر ایک ایک کر کے الیکٹرانوں کی ترقی پسندانہ چارجنگ کی وجہ سے کولمب ناکہ بندی کو ظاہر کرتا ہے۔ چینل میں محدود الیکٹرانوں کی تعداد گیٹ وولٹیج سے چلتی ہے، جو صفر الیکٹرانوں کے قبضے سے شروع ہوتی ہے، اور اسے ایک یا کئی پر سیٹ کیا جا سکتا ہے۔ مزید پڑھنے والے بیرونی لنکس سی ایم او ایس گیٹ کی تفصیل اور انٹرایکٹو عکاسی ایل اے ایس آئی ایک "عام مقصد" آئی سی لے آؤٹ سی اے ڈی ٹول ہے۔ یہ ایک مفت ڈاؤن لوڈ ہے اور اسے سی ایم او ایس سرکٹس کے لیے ترتیب کے آلے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ الیکٹرانک ڈیزائن ڈیجیٹل الیکٹرانکس لاجک فیملی انٹیگریٹڈ سرکٹس