金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）是一種重要的電子器件，廣泛應用于數字電路、模擬電路及功率放大器等領域。其獨特的結構和高效的工作原理使得MOSFET成為現代電子設備中不可或缺的組成部分。

MOSFET的基本結構

MOSFET主要由以下幾個部分組成：

源極

源極是MOSFET的主要輸入端，在n型MOSFET中，源極是n型半導體。而在p型MOSFET中，源極是p型半導體。電流從源極流入MOSFET。

漏極

漏極是MOSFET的輸出端，與源極相對。在n型MOSFET中，漏極為n型半導體；在p型MOSFET中，漏極為p型半導體。電流從漏極流出MOSFET。

柵極

柵極是MOSFET的控制端，通常由金屬或摻雜半導體材料制成，覆蓋在一個薄氧化層（通常是二氧化硅）上。柵極通過施加電壓，控制源極與漏極之間的電流流動。

基區

基區是MOSFET的底層，通常是一個較大的p型或n型半導體（取決于器件類型）。它為MOSFET提供了所需的電性能和基礎。

MOSFET的工作原理

MOSFET的工作主要依賴于柵極電壓的變化。根據柵極電壓的不同，MOSFET可以處于不同的工作狀態。

n型MOSFET的工作原理

在n型MOSFET中，當為柵極施加一個正電壓時，柵極電場將在基區中誘導出一個電子豐度層（稱為反型層），使得源極與漏極之間形成一條導電通道。此時，電子可以從源極流向漏極，MOSFET處于導通狀態。

如果將柵極電壓降低至閾值電壓以下，導電通道將消失，MOSFET將切換到關斷狀態，阻止電流流動。

p型MOSFET的工作原理

p型MOSFET與n型MOSFET工作原理相反。當為柵極施加負電壓時，柵極電場將誘導出一個孔豐度層，允許電流由源極流向漏極。此時，MOSFET處于導通狀態。

若柵極電壓降低至閾值電壓以下，導電通道也會消失，MOSFET將處于關斷狀態。

MOSFET的優點

相比于雙極型晶體管（BJT），MOSFET具有多個優勢：

高輸入阻抗：MOSFET的柵極電流非常小，因此具有較高的輸入阻抗，適合用于高頻應用。

低功耗：MOSFET在導通狀態下功耗較低，這使得它在電源管理和低功耗電路中得到廣泛應用。

簡易驅動：MOSFET可以通過施加電壓來控制其狀態，簡化了驅動電路的設計。

MOSFET是現代電子設備中一種基礎且極為重要的半導體器件。其基本結構包括源極、漏極、柵極和基區，而其工作的核心在于柵極電壓的控制。