CMOS (complementaire metaaloxide-halfgeleider) en bipolair zijn twee verschillende soorten halfgeleidertechnologieën die worden gebruikt om geïntegreerde schakelingen (IC's) te vervaardigen. Dit zijn de belangrijkste verschillen tussen CMOS- en bipolaire technologieën:

1. Transistorstructuur :

- CMOS: CMOS-technologie maakt gebruik van transistors met een metaaloxide-halfgeleiderstructuur. Deze transistors hebben drie aansluitingen:een source, een drain en een gate.

- Bipolair: Bipolaire technologie maakt gebruik van transistors met twee pn-overgangen, waardoor drie gebieden ontstaan:een emitter, een basis en een collector.

2. Stroomverbruik :

- CMOS: CMOS-transistors verbruiken aanzienlijk minder stroom vergeleken met bipolaire transistors. Wanneer een CMOS-transistor in de uit-stand staat, trekt deze vrijwel geen stroom, wat resulteert in een laag statisch energieverbruik.

- Bipolair: Bipolaire transistors verbruiken meer stroom vanwege de continue stroomstroom, zelfs als de transistor niet actief schakelt.

3. Snelheid en prestaties :

- CMOS: CMOS-circuits kunnen op hogere snelheden en frequenties werken in vergelijking met bipolaire circuits. CMOS-transistoren schakelen snel, waardoor een snellere signaalverwerking en kortere voortplantingsvertragingen mogelijk zijn.

- Bipolair: Bipolaire transistors hebben een hogere schakelsnelheid dan CMOS-transistors, maar hun algehele circuitprestaties zijn doorgaans langzamer vanwege andere factoren, zoals stroomverbruik en complexiteit.

4. Geluidsimmuniteit :

- CMOS: CMOS-circuits hebben een betere ruisimmuniteit dan bipolaire circuits. Ze zijn minder gevoelig voor externe elektrische ruis vanwege de hoge ingangsimpedantie van CMOS-transistoren.

- Bipolair: Bipolaire circuits zijn gevoeliger voor ruis, vooral in hoogfrequente toepassingen waar ruis de signaalintegriteit kan beïnvloeden.

5. Integratiedichtheid :

- CMOS: CMOS-technologie biedt een hogere integratiedichtheid, wat betekent dat er meer transistors op een kleiner chipoppervlak kunnen worden verpakt in vergelijking met bipolaire technologie.

- Bipolair: Bipolaire circuits vereisen meer transistors en verbruiken meer ruimte voor hetzelfde functionaliteitsniveau, wat resulteert in een lagere integratiedichtheid.

6. Fabricagecomplexiteit :

- CMOS: CMOS-fabricageprocessen zijn over het algemeen complexer en vereisen meerdere lagen en fotolithografische stappen. De moderne CMOS-productie is echter volwassen geworden en sterk geoptimaliseerd.

- Bipolair: Bipolaire technologie is relatief eenvoudiger te vervaardigen en kan met minder processtappen worden geïmplementeerd vergeleken met CMOS.

7. Kosten en opbrengst :

- CMOS: CMOS-processen zijn kosteneffectief geworden vanwege hun hoge integratiedichtheid en geoptimaliseerde productie. De opbrengst (percentage functionele chips) is over het algemeen hoger bij CMOS vergeleken met bipolaire technologie.

- Bipolair: Bipolaire technologie kan duurder zijn vanwege de lagere integratiedichtheid en de uitdagingen bij het bereiken van hoge opbrengsten.

Samenvattend heeft CMOS-technologie in moderne IC-ontwerpen de voorkeur vanwege de voordelen ervan op het gebied van stroomverbruik, snelheid, ruisimmuniteit, integratiedichtheid en algemene kosteneffectiviteit. Bipolaire technologie wordt nog steeds gebruikt in specifieke toepassingen waarbij de hogere schakelsnelheid van cruciaal belang is, zoals radiofrequentie (RF) circuits en bepaalde analoge circuits.