Uma breve história do transistor MOS, Parte 5: RCA
Quando a Bell Labs anunciou a criação do primeiro MOSFET funcional por Atallah e Kahng em 1960, a RCA Labs ficou imediatamente interessada. Como a IBM Research, o RCA Labs não estava intimamente ligado ao desenvolvimento de produtos e às operações de fabricação da RCA. As abundantes receitas corporativas da RCA no início dos anos 1950 acostumaram a RCA Labs a ter orçamento suficiente, de modo que foi capaz de explorar novas tecnologias promissoras que não se tornariam produtos imediatamente.
No entanto, no final da década de 1950, ações judiciais bem-sucedidas dos concorrentes da RCA consumiram essas receitas de licenciamento, e a RCA Labs recorreu a contratos governamentais para complementar suas finanças. Embora tenha começado cedo na pesquisa de MOSFET, o trabalho da RCA em dispositivos e processos MOS não produziria produtos significativos por muitos anos, em parte graças a esses contratos governamentais. Esses mesmos contratos, no entanto, levaram a pesquisa de MOSFET da RCA a ultrapassar o restante da indústria, levando a empresa além dos ICs de canal p e n e diretamente para o CMOS, embora em um caminho mais longo.
O primeiro desses contratos com o governo, da Força Aérea dos Estados Unidos, foi para a pesquisa de arsenieto de gálio, um semicondutor composto. O arsenieto de gálio era interessante porque prometia uma velocidade mais rápida do que a obtida com silício ou germânio. A RCA Labs investiu uma quantidade significativa de seus recursos para aprender o que podia sobre o arsenieto de gálio. O segundo contrato com o governo era de outra agência interessada em eletrônica rápida. A Agência de Segurança Nacional (NSA) iniciou o Projeto Lightning em 1957, procurando desenvolver computadores que fossem 1000 vezes mais rápidos do que o estado da arte da época. A RCA tinha interesse em desenvolver uma linha de computadores comerciais, então este contrato foi uma escolha natural para o RCA Labs.
A RCA Labs também começou a desenvolver "dispositivos semicondutores integrados", CIs, durante esse período. Parece que a RCA Labs estava a caminho de desenvolver ICs antes da Texas Instruments (TI) e Fairchild, mas aparentemente não conseguiu construir dispositivos totalmente funcionais. A RCA Labs então deu uma guinada errada e começou a olhar para o transistor unipolar de Shockley como um candidato para fazer ICs. Esse trabalho acabou sendo um beco sem saída.
Frank Wanlass, da Fairchild Semiconductor, divulgou sua invenção do CMOS, que combina MOSFETs de canal p e n em um pedaço de silício, em 1963. Os pesquisadores do RCA Labs se apegaram à invenção. Embora um processo de semicondutor CMOS seja muito mais complexo do que um processo MOS de canal p ou n, o CMOS prometia reduzir o consumo de energia em um milhão de vezes. A maioria das empresas que desenvolviam MOS concentrava-se em dispositivos p-channel porque eram mais simples de fabricar. A IBM concentrou-se em fabricar dispositivos n-channel porque eram mais rápidos. A RCA Labs decidiu que se concentraria no CMOS por suas características de baixo consumo de energia.
Em 1965, a RCA ganhou um contrato de P&D de três anos da Força Aérea dos Estados Unidos para desenvolver circuitos CMOS. Os aspectos de baixa potência do CMOS pareciam importantes para futuros projetos de aviônicos, e o contrato exigia a construção de um computador que usasse memória CMOS. O contrato da Força Aérea estimulou a RCA Labs, que dedicou quase todos os seus recursos de P&D de MOS ao desenvolvimento de CMOS. Ainda bem que o contrato era de três anos, porque a RCA Labs precisava superar muitos obstáculos técnicos no caminho para desenvolver CIs CMOS funcionais. Embora tenha sido difícil, a RCA Labs parece ter feito progresso suficiente com seu desenvolvimento de CMOS para atrair outro contrato do governo para o trabalho de CMOS. Em 1967, a NASA assinou um contrato com a RCA Labs para pesquisa CMOS.
Um ano depois, a RCA anunciou peças CMOS comerciais. Querendo dar seu próprio toque aos ICs CMOS, a RCA registrou o nome "COSMOS", que significa "COmplementary-Symmetry MOS". Todos os concorrentes da RCA tiveram que ficar com o nome genérico: CMOS. A RCA introduziu a série CD4000 de CIs digitais de pequena escala baseados em seu processo CMOS. A série CD4000 obteve sucesso com projetistas que precisavam de baixo consumo de corrente em seus projetos. No entanto, o CMOS era lento em comparação com a família de lógica digital dominante da época: ICs TTL bipolares da série 7400.