金屬氧化物半導體場效電晶體 金屬氧化物半導體場效電晶體簡稱金氧半場效電晶體英語MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor縮寫MOSFET是一種可以廣泛使用在模拟電路與数字電路的場效電晶體金屬氧化物半導體場效電晶體依照其通道極性的不同可分為电子占多数的N通道型與空穴占多数的P通道型通常被稱為N型金氧半場效電晶體NMOSFET與P型金氧半場效電晶體PMOSFET 以金氧半場效電晶體MOSFET的命名來看事實上會讓人得到錯誤的印象因為MOSFET跟英文單字metal金屬的第一個字母M在當下大部分同類的元件裡是不存在的早期金氧半場效電晶體閘極使用金屬作為材料但由於多晶矽在製造工藝中更耐高溫等特點許多金氧半場效電晶體閘極採用後者而非前者金屬然而隨著半導體特徵尺寸的不斷縮小金屬作為閘極材料最近又再次得到了研究人員的注意 金氧半場效電晶體在概念上屬於絕緣閘極場效電晶體InsulatedGate Field Effect Transistor IGFET而絕緣閘極場效電晶體的閘極絕緣層有可能是其他物質而非金氧半場效電晶體使用的氧化層有些人在提到擁有多晶矽閘極的場效電晶體元件時比較喜歡用IGFET但是這些IGFET多半指的是金氧半場效電晶體 金氧半場效電晶體裡的氧化層位於其通道上方依照其操作電壓的不同這層氧化物的厚度僅有數十至數百埃Å不等通常材料是二氧化硅SiO不過有些新的進階製程已經可以使用如氮氧化硅英语Silicon oxynitridesilicon oxynitride SiON做為氧化層之用 今日半導體元件的材料通常以矽為首選但是也有些半導體公司發展出使用其他半導體材料的製程當中最著名的例如國際商業機器股份有限公司使用硅與鍺的混合物所發展的矽鍺製程SiGe process而可惜的是很多擁有良好電性的半導體材料如砷化鎵GaAs因為無法在表面長出品質夠好的氧化層所以無法用來製造金氧半場效電晶體元件 當一個夠大的電位差施於金氧半場效電晶體的閘極與源極之間時電場會在氧化層下方的半導體表面形成感應電荷而這時就會形成反轉通道inversion channel通道的極性與其汲極drain與源極相同假設汲極和源極是n型那麼通道也會是n型通道形成後金氧半場效電晶體即可讓電流通過而依據施於閘極的電壓值不同可由金氧半場效電晶體的通道流過的電流大小亦會受其控制而改變