• February 24, 2024

【電腦介面氧化】重設及清除NVRAM |互補式金屬氧化物半導體 |或CMOS |

儲存在 BIOS (系統設定) 中資訊稱為延伸系統組態資料 (ESCD),有時可能會多種原因造成損壞。這些原因包括電源事件、設定錯誤、設定而導致硬體不相容,或是開機自我測試 (POST) 或影像問題。這些情況下,有時 BIOS 或 CMOS (互補式金屬氧化物半導體) 重設原廠預設設定。其他情況下,需要清除非揮發性存取記憶體 (NVRAM) 或執行 RTC 重設作業。

即時時鐘重設 (RTCRST) 跳線可協助重設或清除電腦上 NVRAM。您可以下列步驟,清除 NVRAM 中所含 ESCD 資訊。跳線設定關閉位置,並開啟電腦 10 秒後,會清除 NVRAM。

您可以透過安裝連接系統主機板 CMOS 電池,將 BIOS 重設原廠預設值。此程序適用於 Dell 桌上型電腦和筆記型電腦。如果無法存取 Dell 桌上型電腦 PSWD 或 RTCRST 跳線,或您使用是 Dell 筆記型電腦,請遵循以下步驟。

互補式金屬氧化物半導體(英語:Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,縮寫作
CMOS;簡稱互補式金氧半導體),是一種積體電路設計製程,可以矽質晶圓模板上製出NMOS(n-type MOSFET)和PMOS(p-type MOSFET)基本元件,於NMOSPMOS物理特性上為互補性,因此稱為CMOS。此製程上,可用來製作電腦電器靜態隨機存取記憶體、微控制器、理器與其他數位邏輯電路系統、以及除此之外,一些加工處理後,可以實現技術特性,使它可以於光學儀器上,例如互補式金氧半圖像傳感裝置一些高級數位相機中變得見,反而使得CMOS現在主要是感光元件代名詞。

互補式金屬氧化物半導體具有只有在電晶體需要切換啟動關閉時需消耗能量優點,因此節省電力且發熱量,且製程上是基礎而常用半導體元件。早期唯讀記憶體主要這種電路製作,於當時電腦系統BIOS程式和參數信息保存ROM和SRAM中,以致很多情況下,人們提到「CMOS」時,實際上指是電腦系統之中BIOS單元,而「CMOS設置」意指設定BIOS內容。

所謂「金屬-氧化層-半導體」事實上是反映早期場效電晶體閘極(gate electrode)是一層金屬覆蓋一層絕緣體材料(如二氧化矽)所形成,工作時透過電場通道反轉,形成通路,作為開關。今日金屬氧化物半導體場效電晶體元件多採用多晶矽作其閘極材料,但即使如此,「金氧半」(MOS)現在元件製程名稱中。

今日,當CMOS使用來作數位影像器材感光元件使用,稱主動像素感測器(Active Pixel Sensor),
例如解析度數位攝影機數位,是片幅規格數位單眼見到CMOS應用,
另外消費型數位相機及附有功能手機開始使用堆疊式主動像素感測器(Stacked CMOS,有人譯積層式主動像素感測器或堆棧式主動像素感測器)
或背面照射式主動像素感測器(BSI CMOS),使成像質量得以提升。
傳統電荷耦合元件(CCD)相比,於CMOS每粒像素設有放大器,所以數據傳輸速度。
雖然用途上過去CMOS電路主要作為韌體或計算工具用途,
但基本上它是採取CMOS製程,只是邏輯運算功能轉變成接收外界光線後轉化電能,透過晶片上數位─類比轉換器(ADC)獲得影像訊號轉變數位訊號輸出。

1963年,半導體Frank Wanlass發明瞭互補式金屬氧化物半導體電路。到了1968年,美國無線電公司一個亞伯·梅德温(Albert Medwin)領導研究團隊研發出第一個互補式金屬氧化物半導體積體電路。早期CMOS元件雖然功率消耗見電晶體-電晶體邏輯電路要來得,但是因為操作速度緣故,所以大多數應用互補式金屬氧化物半導體場合都和降低功耗、延長電池使用時間有關,例如電子錶。不過長期研究與改良,今日補式金屬氧化物半導體元件無論使用面積、操作速度、耗損功率,以及製造成本上另外一種主流半導體製程BJT(Bipolar Junction Transistor,雙載子電晶體)要有優勢,很多BJT實現或是實作成本設計,利用互補式金屬氧化物半導體可順利完成。只要有任何開發進入到半導體的製程,往往可以壓低成本。

早期分離式互補式金屬氧化物半導體邏輯元件只有「4000系列」一種(RCA ‘COS/MOS’製程),到了後來「7400系列」時,很多邏輯晶片可以利用互補式金屬氧化物半導體、NMOS,是BiCMOS(雙載子互補式金氧半)製程現。

早期補式金屬氧化物半導體元件和主要競爭手BJT相比,很受到靜電放電破壞。而新一代補式金屬氧化物半導體晶片多半輸出入接腳(I/O pin)和電源及接地端具備ESD保護電路,避免內部電路元件閘極或是元件中PN接面ESD引起大量電流燒毀。不過大多數晶片製造商會警告使用者使用防靜電措施來避免超過ESD保護電路能處理能量破壞半導體元件,例如安裝記憶體模組到個人電腦上時,會建議使用者配戴防靜電手環之類設備。

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此外,早期補式金屬氧化物半導體邏輯元件(如4000系列)操作範圍可3伏特18伏特直流電壓,所以互補式金屬氧化物半導體元件閘極使用鋁做材料。而多年來大多數使用互補式金屬氧化物半導體製造的邏輯晶片多半TTL標準規格5伏特底下操作,直到1990年後,有多低功耗需求訊號規格出現,取代了雖然有著訊號介面、但是功耗與速度跟不上時代需求TTL。此外,隨著MOSFET元件尺寸越做越,閘極氧化層厚度,所能承受閘極電壓,有些補式金屬氧化物半導體製程出現於1伏特操作電壓。這些改變不但讓CMOS晶片進一步降低功率消耗,讓元件性能。

近代補式金屬氧化物半導體閘極多半使用多晶矽製作。和金屬閘極比起來,多晶矽的優點於温度忍受範圍,使得製造過程中,離子佈植(ion implantation)後退火製程能。此外,可以讓定義閘極區域時使用我校準(self-align)方式(需要額外光罩可以省下成本),這能讓閘極面積縮小,進一步降低雜散電容(stray capacitance)。2004年後,有一些研究開始使用金屬閘極,不過大部分製程是多晶矽閘主。關於閘極結構改良,有很多研究集中使用閘極氧化層材料來取代二氧化矽,例如使用高介電係數介電材料(high-K dielectric),目的於降低閘漏電流(leakage current)。

互補式金屬氧化物半導體(英語:Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS,簡稱互補式金氧半)是一種積體電路製程,可矽晶圓上製作出PMOS(P-channel MOSFET)和NMOS(N-channel MOSFET)元件,於PMOSNMOS特性上為互補性,因此稱為CMOS。此製程可用來製作處理器(microprocessor), 微控制器(microcontroller),靜態存取記憶體(SRAM)與其他數位邏輯電路。

CMOS具有只有在電晶體需要切換啓閉時需耗能優點,因此省電且發熱。早期唯讀記憶體(ROM)主要這種電路製作,於當時電腦系統BIOS程式和參數資訊保存ROM中,以致很多情況下人們提到“CMOS”時,實際上指是電腦BIOS單元,而“設定CMOS”意指設定BIOS。

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所謂“金屬-氧化層-半導體”事實上是反映早期場效電晶體(Field-Effect Transistor, FET)閘極(gate electrode)是一層金屬覆蓋一層絕緣體材料(如二氧化矽)所形成。今日金氧半場效電晶體(MOSFET)元件多採用多晶矽(polysilicon)作為其閘極材料,但即便如此,“金氧半”(MOS)現在元件製程名稱中。

今日,CMOS製程來作數位影像器材感光元件使用,稱主動像素感測器(Active Pixel Sensor),例如解析度數位攝影機數位,是片幅規格數位單眼見到CMOS應用,另外消費型數位開始使用背面照射式CMOS,使成像得以提升。傳統電荷耦合元件(CCD)相比,於CMOS每粒像素設有放大器,所以數據傳輸速度。雖然用途上過去CMOS電路主要作為韌體或計算工具用途,但基本上它是採取CMOS製程,只是邏輯運算功能轉變成接收外界光線後轉化電能,透過晶片上數位─類比轉換器(ADC)獲得影像訊號轉變數位訊號輸出。

微機電(MEMS)感應元件和CMOS訊號處理電路整合單一晶片上時,稱作CMOSens。

1963年,半導體(Fairchild Semiconductor)Frank Wanlass發明瞭CMOS電路。到了1968年,美國無線電公司(RCA)一個亞伯·梅德温(Albert Medwin)領導研究團隊研發出第一個CMOS積體電路(Integrated Circuit)。早期CMOS元件雖然功率消耗見電晶體-電晶體邏輯電路(Transistor-to-Transistor Logic, TTL)要來得,但是因為操作速度緣故,所以大多數應用CMOS場合都和降低功耗、延長電池使用時間有關,例如電子錶。不過長期研究與改良,今日CMOS元件無論使用面積、操作速度、耗損功率,以及製造成本上另外一種主流半導體製程BJT(Bipolar Junction Transistor,雙載子電晶體)要有優勢,很多BJT實現或是實作成本設計,利用CMOS可順利完成。

早期分離式CMOS邏輯元件只有“4000系列”一種(RCA ‘COS/MOS’製程),到了後來“7400系列”時,很多邏輯晶片可以利用CMOS、NMOS,是BiCMOS(雙載子互補式金氧半)製程現。