Nejdůležitějšími vlastnostmi obvodů CMOS je nízká spotřeba a vysoká odolnost proti šumu. Z každého páru tranzistorů MOSFET, z nichž je složeno hradlo, je vždy jeden v nevodivém stavu, proto mají obvody CMOS ve statickém stavu mnohem nižší spotřebu energie než obvody NMOS nebo TTL a produkují mnohem méně odpadního tepla; více energie se spotřebovává pouze při přepínání mezi zapnutým a vypnutým stavem tranzistorů. Velmi jednoduchá struktura logických členů a absence rezistorů umožňuje dosažení vysoké hustoty prvků na čipu. Hlavní nevýhodu – nízkou rychlost prvních řad obvodů CMOS – se podařilo odstranit díky miniaturizaci a vylepšené technologii výroby.
Výraz komplementární (complementary nebo někdy complementary-symetric) vyjadřuje, že logické členy jsou vytvářeny dvojicemi doplňujících se tranzistorů MOSFET typu n a p. Zbytek zkratky „metal-oxid-semiconductor“ odkazuje na způsob realizace řídicí elektrody tvořené u prvních obvodů hliníkem odizolovaném tenkou vrstvou oxidu křemičitého od vodivého kanálu z polovodiče. Zkratky MOS a CMOS se používaly, i když se dlouhou dobu – až do 65nm technologie – používal na řídicí elektrody jiný materiál, polykrystalický křemík. Po roce 2010 od technologie 45nm se podle oznámení firem IBM a Intel kovové elektrody s high-kdielektriky opět používají.
Původně byl pro řídicí elektrodu používán hliník, později byl nahrazen polykrystalickým křemíkem, který je odolnější proti vysokým teplotám.
Proces výroby
Zjednodušený proces výroby CMOS invertoru na substrátu tvořeném polovodičem typu P. Elektrody G, S a D u reálných obvodů nejsou ve stejné rovině diagram není v měřítku.
Proces výroby CMOS obvodů je znázorněn na obrázku vpravo:
Pokrytí kovem pro vytvoření elektrod a jejich propojení
Vyleptání kovu
Generace podle velikosti
Jednotlivé generace technologie CMOS se označují jedním číslem představujícím šířku hradla tranzistorů na čipu. Minimální velikost hradla je nižší, naopak vlnová délkasvětla použitého při procesu může být díky různým efektům vyšší.
Čím menší velikost, tím nižší je možné používat napětí (čímž se snižuje spotřeba) a tím je možné dosáhnout vyšších frekvencí.
Rok 2002; použito pro Intel Pentium IV (55 miliónů tranzistorů, 1,6 GHz, min. 1,5 V)
90 nm
Rok 2003 (min. 1,2 V)
65 nm
Min. 0,9 V; V roce 2007 nejčastěji používaná technologie. Používalo se světlo vlnových délek 193 nm a 248 nm. Šířka elektrody je pouhých 1,2 nm, což je jen několik atomů – dochází tedy k tunelovému jevu.
