MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)

定义

MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种电压控制型晶体管,由源极(Source)、漏极(Drain)、栅极(Gate)和衬底构成,栅极与沟道之间隔着一层极薄的绝缘氧化层。它是人类历史上制造数量最多的器件。

工作原理

在栅极施加电压时,电场在氧化层下方的半导体表面感应出导电沟道,使源漏之间导通;撤去电压则沟道消失、器件截止。按沟道载流子类型分为 NMOS 与 PMOS,两者互补搭配即构成 CMOS 电路。由于栅极几乎不取电流,MOSFET 静态功耗极低。

应用

数字芯片中的逻辑门、SRAM 单元均由 MOSFET 组成;功率 MOSFET 则广泛用于电源开关、电机驱动等场景。随着尺寸微缩带来短沟道效应,平面 MOSFET 逐步演进为 FinFET 和 GAA 等立体结构。