场效应晶体管（FET）是一种利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的半导体器件。它仅靠半导体中的多数载流子导电，所以又称单极型晶体管。场效应管从结构上可分为结型和绝缘栅型两大类。绝缘栅型场效应晶体管的栅极与源极之间以及栅极与漏极之间都采用 SiO₂绝缘层进行隔离，因此有绝缘栅型的称呼。或者按其金属-氧化物-半导体的材料构成，可称其为mos管。

绝缘栅型场效应晶体管分为 n 沟道和 p 沟道两类。n 沟道又分为增强型和耗尽型两种，p 沟道也分为增强型和耗尽型两种。n 沟道绝缘栅型场效应晶体管的结构如图 1 所示。

(a)耗尽型

(b)增强型

图1 n沟道绝缘栅型场效应晶体管的结构

在 sio2 绝缘层上，制作了一层金属铅，并且引出了电极，此电极作为栅极 g。

如图 1(a)所示，制造 n 沟道 mos 管时，若在二氧化硅绝缘层中掺入大量正离子，那么在两个 n+型区之间的 p 型衬底表面会形成足够的电场。p 型衬底中的空穴会被排斥到远端，同时衬底中的会被吸引到表面，从而形成一个 n 型薄层，这个 n 型薄层能将两个 n+型区即漏极和源极沟通起来。这个 n 型薄层被称作 n 型导电沟道。并且由于它是在 p 型衬底中形成的，所以也被称为反型层。这种 MOS 管在制造过程中，导电沟道已经形成了，因此被称为耗尽型 MOS 管。

如图 1(b)所示，导电沟道并非在制造时预先形成，而是借助外加栅极 - 源极电压形成电场从而产生的，此类被称为增强型 mos 管。当 ugs 大于 0 时，g 和 s 如同一个平板器的两个极板。sio2 以及 p 型衬底好似电容中的介质。在 g - s 间加上正向电压后，其间会形成一个电场。在此电场的作用下，p 型衬底中的空穴会被排斥到远端，衬底中的电子会被吸引到表面，从而形成一个 n 型导电沟道。当 ugs 增大时，感生负电荷 q 负会增多。当 ugs 增大到某一数值，例如（ugs = uth）时，q 负足够多，恰好能将两个 n + 区连接连通。这时只要 uds 不等于 0，d - s 间就会导通，也就是 id = 0。如果 ugs 持续变大，那么 id 也会跟着变大；倘若 ugs 变小，id 就会随之变小。要是在 d 引线上串联一个电阻 rd，id 就会在 rd 上形成压降，并且会随着 ugs 的改变而改变。很明显，这是一个由电压控制的晶体管。

p 沟道 mos 管因在 n 型衬底中生成了 p 型反型层所以得名。它的结构与 n 沟道 mos 管相似。并且其工作原理也与 n 沟道 mos 管相似。只是它使用的栅 - 源电压极性和漏 - 源电压极性与 n 沟道 mos 管相反。各种场效应管的图形符号如图 2 所示。

(a) n沟道耗尽型

(b)n沟道增强型

(c)p沟道耗尽型

(d)p沟道增强型

图2 mos管的图形符号

mos 管工作时，只有一种极性的载流子参与导电。n 沟道的载流子是电子，p 沟道的载流子是空穴。因为这种特性，mos 管亦被称为单极型晶体管。与双极型晶体管的共发射极接法相似，mos 管采用共源接法，如图 3 所示。

图3 共源极接法电路

当 ugs 上升时，感生的负电荷 q 负会增多；当 ugs 增加到某个特定的值，例如 ugs = uth 时，q 负的数量足够多，恰好能够将两个 n+区连通。在这种情况下，只要 uds 不等于 0，d - s 之间就会导通，也就是 id 不等于 0。若 ugs 增大，id 也会随之增大。若在 d 引线上串联一个电阻 rd，那么 id 就会在 rd 上产生压降，并且会随着 ugs 的变化而发生改变。所以场效应晶体管是电压控制的电流源器件。

半导体晶体管与 bjt 类似，其源极相当于 bjt 的发射极，漏极相当于 bjt 的集电极，栅极相当于 bjt 的基极。bjt 的集电极电流 ic 受基极电流 ib 的控制，属于电流控制器件；而该晶体管的漏极电流 id 受栅 - 源电压 ugs 的控制，是电压控制元件。不过，相较于 bjt，它具有输入电阻大、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强以及耗电少等优点。这些优点使得它在 20 世纪 60 年代末一诞生，就被广泛应用于各类电子电路中。并且，它的制造工艺较为简单，占用的芯片面积较小，尤其适合用于制造大规模的（相关产品）。

与 bjt 相似，它不但能够借助 ugs 对 id 进行控制从而达成对信号的放大效果，还能够充当开关元件，通过 ugs 来控制其导通或者截止，在开关电路以及脉冲数字电路中被广泛应用。