MOSFET是英文Metal Oxide Semiconductor Field EfectionTransistor的简写，是指金属氧化物半导体场效应管的意思，常写作MOSFET。该类半导体的控制原理不同于三极管，其栅极与其他部分绝缘，靠栅源极间电场来控制载流子的运动。MOSFET分为增强型与耗尽型两大类，下面分别说明。
一、增强型MOSFET的器件结构和原理

         N沟道MOSFET是以一块掺杂浓度比较低的P型硅片作为衬底，并使用扩散工艺制作两个高掺杂浓度的N型半导体区域，在这两个区域上引出两个金属接触电极，分别称为源极S、漏极D，如图1所示。在S、D之间的衬底表面覆盖一层二氧化硅绝缘层，在此绝缘层上面沉积出金属铝层并引出电极，称为栅极G。因二氧化硅是绝缘体，所以栅极和其他各电极之间是相互绝缘的，故称这种FET(场效应管)为绝缘栅型场效应管。在最底层的金属衬底上引出另外一个电极B，称为背面栅极，它主要用于在IC中生成“隔离岛”。

         MOSFET是电压控制型晶体管，栅极虽然与其他部分绝缘，但可以通过电场来影响载流子的运行，如图2所示。

         若Ugs=0V，则MOSFET等效为一个共阳极二极管，B是公共阳极S、D分别为两个阴极。此时，不论s、D两极间加哪种极性的电压，都不会有导通电流产生，这时可以认为此MOSFET是截止的。当将背面栅板B与源极S短接，同时给G、S之间加上正电压时，Ugs电压就加到衬底与栅极之间，就会产生一个与P+衬底表面垂直的电场。当Ugs超过某一临界值之后，垂直电场强度达到一定值，较多的电子就会被吸引到P型硅的表面，在两个N+岛间形成导电的N沟道。这样S、D、N沟道形成一体，它们仅仅与下面的P+型硅形成PN结。当漏极、源极之间施加正向电压时，此PN结反向截止。漏区、源区、N沟道区下面存在一层耗尽区，把它们与背栅衬底隔离开。此时，若在漏极、源极之间加上正向电压，就会有不经过衬底的电流由源区经N沟道到达漏区，形成漏极电流Id。习惯上将刚刚开始出现N沟道时的Ugs称为开启电压，用Ut表示。

         N沟道增强型MOSFET的转移特性曲线如图3所示，当0＜Ugs<Ut，但无栅极电流;当Ugs>Ut，时，导电沟道建立，Id>0，外加的正栅极电压越大，沟道越宽，沟道电阻越小，Id越大，MOS管处于导通状态0。

         N沟道MOSFET的输出特性曲线如图4所示，曲线中同时存在有可变电阻区恒流区、截止区。在恒流区内，Id受控于Ugs.
         上面介绍的是增强型N沟道MOSFET的简单工作原理，对于P沟道的增强型MOSFET来说，其偏置电压极性相反，控制原理与N沟道相同。
二、耗尽型MOSFET

        增强MOSFET的特点是，N沟道的建立是Ugs的贡献，没有Ugs>Ut，导电沟道就无法建立，D、S之间就不会有导通电流。与增强型MOSFET相比，另有一种MOSFET称为耗尽型MOSFET，它在制造过程中，在二氧化硅绝缘层中掺进大量正离子，形成一个正电中心，产生了指向P型硅表面的垂直电场，在Ugs为零时，D、S之间已经有N沟道形成，若外加Ugs大于零，导电沟道加宽，当Ugs为负值，负到-一定值时，正电中心形成的垂直电场被抵消，导电沟道消失。此时的Ugs也被定义成夹断电压，记为Ut。耗尽型MOSFET的特性曲线类似于增强型MOSFET，只是出现了负偏置需求，其转移特性曲线如图5所示，输出特性曲线如图6所示。

        对于P沟道耗尽型MOSFET，偏置电压极性要求正好与N沟道MOSFET的相反，从此不再重复。
三、MOSFET的主要参数及等效图
        饱和漏极电流Idss，是指在Ugs=0V，Uds>|Up |时的Id值，是耗尽型管的参数。
        夹断电压Up，是指Uds固定时，使得耗尽型MOSFET的Id几乎为零时的栅源极间电压值。
        开启电压Ut，是指Uds固定时，使得增强型MOSFET开始导电的栅源极间电压值。
        直流输人电阻Rgs，它等于栅极直流电压Ugs与栅极电流之比，MOSFET的Rgs较大，在10（10）~10（5）Ω之间。
        栅源极间击穿电压BVgs，是指G、S间发生击穿时的Ugs电压值。
        最大功耗Pdm=ldUds
        跨导Gm，是指Uds、Ubs为常数时，漏极电流的变化量与栅源极间电压变化量之比，实为转移特性曲线工作点处的斜率。
        输出电阻Rds，是指恒流区，当Ugs、Ubs为常数时，Uds的变化量与Ids变化量之比。本质意义是输出特性曲线工作点处的斜率。
         动态导通电阻Ron，是指在可变电阻区，当Uds、Ubs为常数时，Uds变化量与Ids 变化量之比，可以证明Ron=1/Gm.背栅跨导Gmb，是指Uds、Ugs为常数时，Ubs变化量与Id变化量之比。极间电容，是指MOSFET三个引脚之间的寄生电容:Cgts、Cds、Cdg，以及背栅与其他电极之间的电容:Cbd、Cbg、Cbs。

        MOSFET的等效电路如图7所示，可以看作是两个压控电流源组成的简单线性电路网络。若用在中、低频率回路中，各极间电容可以忽略;若用在高频电路中时，则须将极间电容考虑在内。

四、MOSFET 使用须知
          MOSFET在使用中除了正确选择参数外，最值得注意的是防静电操作。MOSFET的栅源之间距离很短，又是绝缘状态，很少量的电荷就能够将绝缘栅击穿而使MOSFET失效。
          在实验操作的过程中，MOS管曾被戏称为“摸死”管，就是为了强调其对静电敏感性极高。在实际的电路调试、焊接、安装过程中，一定要严格按照防静电的规范要求进行操作。
          对于大功率MOSFET，应像大功率三极管一样注意散热问题。对用于高频场合的MOSFET，因其G、s之间的阻抗极高，对电场干扰非常敏感，因此若使用高频MOSFET作为高频前端放大器，电路一定要有良好的电场屏蔽结构。