MOS管的成功在很大程度上是因为其尺寸的降低能够同时提高器件的性能。CMOS的驱动电流每隔一代大致提升30%左右,如图2.6所示。
过去40年间,半导体工业按照 Moore 定律,不断地提升晶体管的性能和密度。在过去的大部分时间里,遵循Moore定律的集成电路发展主要归功于器件几何尺寸的微缩,包含物理栅长和栅氧厚度的降低。然而,单独依靠几何尺寸的微缩不再能够继续得到所期望的性能提升。为了弥补性能提升方面的差距,在130nm 技术节点之后(90nm、65nm、45nm、32nm),等效扩充手段继续推动着集成电路的发展。如下文所示,高k金属栅和载流子迁移率提高技术是提高器件性能的两个主要手段。
