CMOS在电路中具有重要作用，大家对于CMOS通常较为耳熟。但是，大家对于CMOS却未必十分了解。为增进大家对CMOS的认识，本文将对CMOS相关知识予以详细介绍。如果你对本文内容具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。
CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)，互补金属氧化物半导体，电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。
一、发展历史
1963年，仙童半导体(Fairchild Semiconductor)的Frank Wanlass发明了CMOS电路。到了1968年，美国无线电公司(RCA)一个由亚伯·梅德温(Albert Medwin)领导的研究团队成功研发出第一个CMOS集成电路(Integrated Circuit)。早期的CMOS元件虽然功率消耗比常见的晶体管-晶体管逻辑电路(Transistor-to-Transistor Logic, TTL)要来得低，但是因为操作速度较慢的缘故，所以大多数应用CMOS的场合都和降低功耗、延长电池使用时间有关，例如电子表。不过经过长期的研究与改良，今日的CMOS元件无论在使用的面积、操作的速度、耗损的功率，以及制造的成本上都比另外一种主流的半导体制程BJT(Bipolar Junction Transistor，双载子晶体管)要有优势，很多在BJT无法实现或是实作成本太高的设计，利用CMOS皆可顺利的完成。
早期分离式CMOS逻辑元件只有“4000系列”一种(RCA 'COS/MOS'制程)，到了后来的“7400系列”时，很多逻辑芯片已经可以利用CMOS、NMOS，甚至是BiCMOS(双载子互补式金氧半)制程实现。
早期的CMOS元件和主要的竞争对手BJT相比，很容易受到静电放电(ElectroStatic Discharge, ESD)的破坏。而新一代的CMOS芯片多半在输出入接脚(I/O pin)和电源及接地端具备ESD保护电路，以避免内部电路元件的闸极或是元件中的PN接面(PN-Junction)被ESD引起的大量电流烧毁。不过大多数芯片制造商仍然会特别警告使用者尽量使用防静电的措施来避免超过ESD保护电路能处理的能量破坏半导体元件，例如安装内存模组到个人电脑上时，通常会建议使用者配戴防静电手环之类的设备。
此外，早期的CMOS逻辑元件(如4000系列)的操作范围可由3伏特至18伏特的直流电压，所以CMOS元件的闸极使用铝做为材料。而多年来大多数使用CMOS制造的逻辑芯片也多半在TTL标准规格的5伏特底下操作，直到1990年后，有越来越多低功耗的需求与讯号规格出现，取代了虽然有着较简单的讯号接口、但是功耗与速度跟不上时代需求的TTL。此外，随着MOSFET元件的尺寸越做越小，闸极氧化层的厚度越来越薄，所能承受的闸极电压也越来越低，有些最新的CMOS制程甚至已经出现低于1伏特的操作电压。这些改变不但让CMOS芯片更进一步降低功率消耗，也让元件的性能越来越好。
近代的CMOS闸极多半使用多晶硅制作。和金属闸极比起来，多晶硅的优点在于对温度的忍受范围较大，使得制造过程中，离子布值(ion implantation)后的退火(anneal)制程能更加成功。此外，更可以让在定义闸极区域时使用自我校准(self-align)的方式，这能让闸极的面积缩小，进一步降低杂散电容(stray capacitance)。2004年后，又有一些新的研究开始使用金属闸极，不过大部分的制程还是以多晶硅闸极为主。关于闸极结构的改良，还有很多研究集中在使用不同的闸极氧化层材料来取代二氧化硅，例如使用高介电系数介电材料(high-K dielectric)，目的在于降低闸极漏电流(leakage current)。
二、CMOS应用
(一)计算机领域
CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，本意是指互补金属氧化物半导体——一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料)是微机主板上的一块可读写的ROM芯片，用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。CMOS ROM本身只是一块存储器，只有数据保存功能，而对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序。
早期的CMOS设置程序驻留在软盘上的(如IBM的PC/AT机型)，使用很不方便。现在多数厂家将CMOS设置程序做到了 BIOS芯片中，在开机时通过按下某个特定键就可进入CMOS设置程序而非常方便地对系统进行设置，因此这种CMOS设置又通常被叫做BIOS设置。
CMOS由PMOS管和NMOS管共同构成，它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间要么PMOS导通、要么NMOS导通、要么都截至，比线性的三极管(BJT)效率要高得多，因此功耗很低，因此，计算机里一个纽扣电池就可以给它长时间地提供电力。
在计算机领域，CMOS常指保存计算机基本启动信息(如日期、时间、启动设置等)的芯片。有时人们会把CMOS和BIOS混称，其实CMOS是CPU中的一块只读的ROM芯片，是用来保存BIOS的硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS可由主板的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。
早期的CMOS是一块单独的芯片MC146818A(DIP封装)，共有64个字节存放系统信息。386以后的微机一般将 MC146818A芯片集成到其它的IC芯片中(如82C206，PQFP封装)，586以后主板上更是将CMOS与系统实时时钟和后备电池集成到一块叫做DALLDA DS1287的芯片中。随着微机的发展、可设置参数的增多，现在的CMOS RAM一般都有128字节及至256字节的容量。为保持兼容性，各BIOS厂商都将自己的BIOS中关于CMOS ROM的前64字节内容的设置统一与MC146818A的CMOS ROM格式一致，而在扩展出来的部分加入自己的特殊设置，所以不同厂家的BIOS芯片一般不能互换，即使是能互换的，互换后也要对CMOS信息重新设置以确保系统正常运行。
CMOS的设置内容
大致都包含如下可设置的内容：
1.Standard CMOS Setup：标准参数设置，包括日期，时间和软、硬盘参数等。
2.BIOS Features Setup：设置一些系统选项。
3.Chipset Features Setup：主板芯片参数设置。
4.Power Management Setup：电源管理设置。
5.PnP/PCI Configuration Setup：即插即用及PCI插件参数设置。
6.Integrated Peripherals：整合外设的设置。
7.其他：硬盘自动检测，系统口令，加载缺省设置，退出等
微电子学中的CMOS概念：
CMOS，全称Complementary Metal Oxide Semiconductor，即互补金属氧化物半导体，是一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料。采用CMOS技术可以将成对的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)集成在一块硅片上。该技术通常用于生产RAM和交换应用系统，在计算机领域里通常指保存计算机基本启动信息(如日期、时间、启动设置等)的ROM芯片。
CMOS由PMOS管和NMOS管共同构成，它的特点是低功耗。由于CMOS中一对MOS组成的门电路在瞬间要么PMOS导通、要么NMOS导通、要么都截至，比线性的三极管(BJT)效率要高得多，因此功耗很低。
(二)数码相机领域
分享你真的了解CMOS吗?CMOS知识点全解-望都电工培训学校