為何IC設計是以MOSFET為主流，非BJT

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如題，希望能整理過後不要全部貼的謝謝

Answer 1

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其基本結構及特性不同

BJT 為電流控制元件

FET 為電壓控制元件

MOSFET 與BJT 最主要的差異是：

MOSFET 的閘極與源極(或是閘極與汲極)之間幾乎是絕緣狀態(由元件圖可想見)，因此當G、S 極之間施加直流偏壓時，閘極電流為零(IG = 0)。相較於BJT，這也是MOSFET 最受稱道的優點！

MOSFET 導通

與否並非由閘極電流控制，而是取決於閘極與源極之間的電位差(VGS)，因此一般稱MOSFET 為「電壓控制元件」；

BJT 因為IC 大小由IB 決定，因此稱為「電流控制元件」

CMOS 在靜止狀態幾乎沒有電流流動，不僅省電，而且由於低消耗功率，發熱量較小，因此可提高IC 中電晶體的密度，製作更大型、速度更快的數位積體電路。雖然高速切換時CMOS 仍需消耗可觀的電流，但是一顆大型的IC(如微處理機)中，同一時間可能只有部分的電路(邏輯閘)作動，因此整體而言CMOS 數位IC 遠比BJT 做成的IC省電

CMOS IC 的輸出電壓可達到兩個極限值，也就是

VDD 與0(rail-to-rail)

互補式金屬-氧化層-半導體（Complementary Metal-Oxide- Semiconductor，CMOS，簡稱互補式金氧半）是一種積體電路製程，可在矽晶圓上製作出PMOS（P-channel MOSFET）和NMOS（N-channel MOSFET）元件，由於PMOS與NMOS在特性上為互補性，因此稱為CMOS。此製程可用來製作微處理器（microprocessor），微控制器（microcontroller），靜態隨機存取記憶體（SRAM）與其他數位邏輯電路。CMOS具有只有在電晶體需要切換啟閉時才需耗能的優點，因此非常省電且發熱少。早期的唯讀記憶體（ROM）主要就是以這種電路制作，由於當時BIOS程序和參數信息都保存在ROM中，以致在很多情况下當人們提到「CMOS」時，實際上指的是BIOS單元，而「設置CMOS」就是意指在設置BIOS。

BIOS 是用了CMOS 製程.所以大家這樣稱呼它.習以為常了

雙載子接面電晶體（BJT）

．少數載子元件，電流驅動型元件，其基極電流必須持續存在才能使BJT維持導通狀態。

．在基極端輸入電流時，集極端就會有電流產生，集極電流的大小依電晶體的增益而定。

．兩種操作模式：線性區與飽和區，線性區適用於放大電路，而飽和區則為開關使用。

．構造上存在一個儲存時間，BJT內部的少數載子儲存時間較長，典型的切換頻率僅可達十幾KHz左右。

金氧半場效電晶體（MOSFET）

．多數載子元件，驅動方式為電壓控制，其閘源極尖必須維持存在適當的電壓才能使其維持turn on 狀態。

．將Vgs降至額定電壓即可將MOSFET降至turn off狀態。

．turn on與turn off的切換過程中會有閘極電容的充放電電流，其切換時間相當短，約幾十個ns到幾百個ns。

．導通電阻隨耐壓而增加，具有正溫度係數，適合並聯。

簡單來說BJT與MOSFET最大差異:

1.操作模式不同，BJT 為電流控制(容易產生熱)，FET 為電壓控制

2.耗電不同

3.兩者操作上切換時間差1000~10,000倍

Source(s): 學校有教

Answer 2

BJT轉導增益高很多

這是他可以存在到現在的原因之一...

Answer 3

1. 省電

2. 占晶片空間小

3. 利於在低電壓下工作

Answer 4

講了那麼多....沒重點...

就BJT和MOS的面積差太多....

晶圓對於IC的重要...和信義區的土地一樣值錢....

寸土寸金....用MOS才能有效縮小IC的面積...

若只是用來做邏輯運算的話...用MOS來做再好不過....