En MOSFET-transistor är en halvledarenhet som växlar eller förstärker signaler i elektroniska enheter. MOSFET är en akronym för metall-oxid-halvledarfälteffekttransistor. Namnet kan skrivas på olika sätt som MOSFET, MOS FET eller MOS-FET; termen MOSFET-transistor används ofta, trots sin redundans. Syftet med en MOSFET-transistor är att påverka flödet av elektriska laddningar genom en enhet genom att använda små mängder elektricitet för att påverka flödet av mycket större mängder. MOSFETs är de mest använda transistorerna i modern elektronik.
MOSFET-transistorn är allestädes närvarande i det moderna livet eftersom det är den transistortyp som oftast används i integrerade kretsar, grunden för nästan alla moderna datorer och elektroniska enheter. MOSFET-transistorn är väl lämpad för denna roll på grund av dess låga strömförbrukning och förlust, låga spillvärme och låga massproduktionskostnader. En modern integrerad krets kan innehålla miljarder MOSFETs. MOSFET-transistorer finns i enheter som sträcker sig från mobiltelefoner och digitala klockor till enorma superdatorer som används för komplexa vetenskapliga beräkningar inom områden som klimatologi, astronomi och partikelfysik.
En MOSFET har fyra halvledarterminaler, kallade source, gate, drain och body. Elkällan och kollektorn är placerade i transistorns kropp, medan gate är ovanför dessa tre terminaler, placerade mellan emittern och kollektorn. Porten är separerad från de andra terminalerna av ett tunt lager isolering.
En MOSFET kan utformas för att använda antingen negativt laddade elektroner eller positivt laddade elektronhål som elektriska laddningsbärare. Käll-, gate- och drainterminalerna är utformade för att ha ett överskott av antingen elektroner eller elektronhål, vilket ger var och en en negativ eller positiv polaritet. Källan och avloppet har alltid samma polaritet, och grinden är alltid motsatt polaritet till källan och avloppet.
När spänningen mellan kroppen och grinden ökas och grinden tar emot en elektrisk laddning, stöts elektriska laddningsbärare av samma laddning bort från området för grinden, vilket skapar vad som kallas en utarmningsområde. Om detta område blir tillräckligt stort, kommer det att skapa ett så kallat inversionsskikt i gränssnittet mellan de isolerande och halvledande skikten, vilket ger en kanal där laddningsbärare med motsatt polaritet av grinden lätt kan flöda. Detta gör att stora mängder elektricitet kan flöda från källan till avloppet. Liksom alla fälteffekttransistorer använder varje enskild MOSFET-transistor enbart positiva eller negativa laddningsbärare.
MOSFET-transistorer är främst gjorda av kisel eller en kisel-germaniumlegering. Egenskaperna hos halvledarterminalerna kan ändras genom att tillsätta små föroreningar av ämnen som bor, fosfor eller arsenik, en process som kallas dopning. Porten är vanligtvis gjord av polykristallint kisel, även om vissa MOSFETs har grindar gjorda av polykisel legerat med metaller som titan, volfram eller nickel. Extremt små transistorer använder grindar gjorda av metaller såsom volfram, tantal eller titannitrid. Det isolerande skiktet är oftast gjort av kiseldioxid (SO2), även om andra oxidföreningar också används.