金氧半場效晶體管（MOSFET）憑借其通用性和廣泛用途躋身于最受歡迎的晶體管之列。本指南將詳述這類晶體管MOSFET的工作機制，并提供關于使用和選擇恰當MOSFET類型的實用建議。
主要的晶體管類型
晶體管主要有兩種。一種是雙極結型晶體管（BJT），另一種是場效應晶體管（FET）。MOSFET屬于一種場效應晶體管。BJT通常用于1安培以下電流；MOSFET通常用于較大電流應用。
MOSFET有耗盡型和增強型兩種。耗盡型的工作原理類似于閉合開關，加正電壓則產生工作電流，加負電壓以后工作電流停止。而增強型MOSFET是現(xiàn)代應用最常用的一種類型。
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什么是MOSFET？
金屬-氧化物半導體場效應晶體管（簡稱MOSFET）是一種數(shù)字和模擬電路中通用的半導體，同時也是一種有用的功率器件。作為一種原始的緊湊型晶體管，MOSFET適用于廣泛的電氣應用。
一直以來，人們普遍認為如果沒有MOSFET，21世紀許多的技術進步都無法實現(xiàn)。MOSFET用途較BJT更為廣泛，原因在于它所需的負載電流控制電流很小。增強型MOSFET的電導率可在"常閉"狀態(tài)下增加。通過柵極傳輸?shù)碾妷嚎梢允?常開"狀態(tài)下的電導率降至最低。MOSFET的小型化過程相對簡單，可有效縮小，用于緊湊型應用。
MOSFET的其他優(yōu)勢包括：快速切換（特別是關于數(shù)字信號）、最小功耗以及高密度電容，這一點使它成為大規(guī)模集成的理想應用。
MOSFET是集成電路的核心組件，憑借其小型化可在一個單芯片中完成設計制造。集成電路芯片上的MOSFET為四端元件，分別為源極（S）、柵極（G）、漏極（D）和基極（B）。基極通常與源級連接，從而使MOSFET發(fā)揮場效應晶體管功能。
MOSFET的工作原理和用途
MOSFET有三個極，分別是源極（S）、柵極（G）和漏極（D）。它們能有效控制源極和漏極觸點之間的電流流動，通過柵極加電壓。可通過改變電壓使電通道出現(xiàn)或消失；相應地，也能使電氣元件接通或關閉。使用半導體可使不同類的雜質隔離。這意味著攜帶不同信號的電荷可有效隔絕，形成障壁，阻止電荷的區(qū)域間流動。
MOSFET
電流從柵極到源極的傳遞將導致電流從漏極流向源極。當沒有電流通過或通過電流較小時，漏極-源極電阻勢必會很大。但應當明確，微控制器工作電壓為5v或3.3v時，與微控制器配套的MOSFET可能需要10-15的柵極和源極電勢差，以使漏極和源極之間電阻達到最低水平。
MOSFET柵極和源極之間的電容可防止不同狀態(tài)間的迅速切換。內部電容上電壓的快速變化需要大電流。它必須在變化（源極）和放電（槽）之間進行自動切換。柵極所加電壓的改變會導致漏極和源極間電阻的同時改變。電壓的高低將與電阻的大小直接相關。功率MOSFET針對大功率級應用設計。
MOSFET晶體管的不同類型
PMOS邏輯
如前所述，MOSFET的集成實現(xiàn)了相較于BJT的高電路效率。P通道MOSFET能夠與PMOS邏輯一同實現(xiàn)數(shù)字電路和邏輯門。
NMOS邏輯
除了N通道MOSFET應用于邏輯門和相關數(shù)字電路之外，NMOS邏輯和PMOS邏輯類似。一般情況下，N通道MOSFET可能比P通道MOSFET更小型，從而在某些情況下更具吸引力。但NMOS邏輯有持續(xù)功耗，而PMOS邏輯沒有。
CMOS邏輯
互補金屬氧化物半導體（CMOS）邏輯是一種集成電路生產技術。此類電路廣泛應用于各種電氣組件，并能發(fā)電。P通道和N通道MOSFET均與互聯(lián)的柵極和漏極聯(lián)用，從而降低功耗，減少余熱產生。
耗盡型MOSFET器件
耗盡型MOSFET器件在MOSFET器件中較不常見。耗盡型MOSFET器件通道電阻小，一般認為通道"開啟"。當設定為無功耗狀態(tài)時，這些開關將根據(jù)自身設計工作。通道電阻呈線性關系，在信號幅度范圍內失真低。
MISFETs
所有MOSFET均屬于MISFET（金屬絕緣層半導體場效應晶體管），但并非所有的MISFET均屬于MOSFET。這類組件內的門邏輯絕緣層為MOSFET中所用的二氧化硅，但也可能使用其他材料。門邏輯位于柵極下方，MISFET通道上方。
浮柵MOSFET（FGMOS）
浮柵MOSFET有一個額外的電絕緣浮柵。它能在直流電中生成一個浮動節(jié)點，同時在浮柵上方生成一系列輔助柵輸入。在其眾多用途中，F(xiàn)GMOS通常用作浮柵存儲單元。
功率MOSFET
功率MOSFET為垂直結構，而非平面結構。這一結構使功率MOSFET能同時保持高阻塞電壓和高電流。該晶體管的額定電壓與N溝道外延層的摻雜和厚度直接相關，額定電流由通道寬度決定。組件區(qū)域和這類器件維持的電流大小間也有直接的聯(lián)系。功率MOSFET具有低柵驅動功能、迅速的切換速度和先進的并聯(lián)功能。
DMOS
功率MOSFET是雙擴散金屬氧化物半導體，有橫向和縱向兩種。大多數(shù)功率MOSFET利用該技術構造。
MOS電容器
這類電容器結構同MOSFET，且MOS電容器兩側有雙P-N端。MOS電容器通常用作內存芯片存儲電容器并為圖像傳感器技術中的電荷耦合元件（CCD）提供支持。
TFT
薄膜晶體管（TFT）是一種特殊的MOSFET。其中的不同之處在于薄膜晶體管（TFT）涉及半導體薄膜，以及邏輯層和金屬觸點在支撐基板上的沉積。使用的半導體材料各式各樣，其中硅最常用。它可以做到高透明度，用于生產視頻顯示面板。
雙極MOS晶體管
BiCMOS是一種集BJT和CMOS晶體管于一個單芯片上的集成電路。絕緣柵雙極晶體管（IGBT）功能類似于MOSFET和雙極結型晶體管（BJT）。
MOS傳感器
當前已成功研發(fā)出一系列MOS傳感器，可精確測量物理、化學、生物和環(huán)境變量。開柵FET（OGFET）、離子敏場效應晶體管（ISFET）、氣體傳感器FET、電荷流動晶體管（CFT）及酶場效應晶體管等都屬于MOS傳感器。電荷耦合元件（CCD）和有源像素傳感器（CMOS傳感器）等常用于數(shù)字成像。
多柵極場效應晶體管
雙柵MOSFET有四極管配置，電流大小由兩個柵極控制。雙柵MOSFET常用于射頻應用中的小信號器件，降低與密勒效應相關的增益耗損。這一點當共源共柵配置中的單獨晶體管更換時可實現(xiàn)。
RHBD
這種環(huán)形柵晶體管常用于制作抗輻射加固設計（RHBD）器件。MOSFET的柵極通常圍繞著漏極。漏極靠近ELT的中心。如此，MOSFET的源極圍繞柵極。H柵極是另一種類型的MOSFET，確保了最低的輻射泄露。
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