Ένα τρανζίστορ MOSFET είναι μια συσκευή ημιαγωγών που αλλάζει ή ενισχύει τα σήματα σε ηλεκτρονικές συσκευές. Το MOSFET είναι ένα ακρωνύμιο του τρανζίστορ πεδίου δράσης μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού. Το όνομα μπορεί να γραφτεί ποικιλοτρόπως ως MOSFET, MOS FET ή MOS-FET. Ο όρος τρανζίστορ MOSFET χρησιμοποιείται συνήθως, παρά τον πλεονασμό του. Ο σκοπός ενός τρανζίστορ MOSFET είναι να επηρεάσει τη ροή των ηλεκτρικών φορτίων μέσω μιας συσκευής χρησιμοποιώντας μικρές ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας για να επηρεάσει τη ροή πολύ μεγαλύτερων ποσοτήτων. Τα MOSFET είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα τρανζίστορ στα σύγχρονα ηλεκτρονικά.
Το τρανζίστορ MOSFET είναι πανταχού παρόν στη σύγχρονη ζωή, επειδή είναι ο τύπος τρανζίστορ που χρησιμοποιείται πιο συχνά σε ολοκληρωμένα κυκλώματα, η βάση σχεδόν όλων των σύγχρονων υπολογιστών και ηλεκτρονικών συσκευών. Το τρανζίστορ MOSFET είναι κατάλληλο για αυτόν τον ρόλο λόγω της χαμηλής κατανάλωσης και απαγωγής ενέργειας, της χαμηλής σπατάλης θερμότητας και του χαμηλού κόστους μαζικής παραγωγής. Ένα σύγχρονο ολοκληρωμένο κύκλωμα μπορεί να περιέχει δισεκατομμύρια MOSFET. Τα τρανζίστορ MOSFET υπάρχουν σε συσκευές που κυμαίνονται από κινητά τηλέφωνα και ψηφιακά ρολόγια έως τεράστιους υπερυπολογιστές που χρησιμοποιούνται για πολύπλοκους επιστημονικούς υπολογισμούς σε πεδία όπως η κλιματολογία, η αστρονομία και η σωματιδιακή φυσική.
Ένα MOSFET έχει τέσσερις ακροδέκτες ημιαγωγών, που ονομάζονται πηγή, πύλη, αποστράγγιση και σώμα. Η πηγή και η αποστράγγιση βρίσκονται στο σώμα του τρανζίστορ, ενώ η πύλη βρίσκεται πάνω από αυτούς τους τρεις ακροδέκτες, τοποθετημένες μεταξύ της πηγής και της αποστράγγισης. Η πύλη χωρίζεται από τους άλλους ακροδέκτες με ένα λεπτό στρώμα μόνωσης.
Ένα MOSFET μπορεί να σχεδιαστεί για να χρησιμοποιεί είτε αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια είτε θετικά φορτισμένες οπές ηλεκτρονίων ως φορείς ηλεκτρικού φορτίου. Οι ακροδέκτες πηγής, πύλης και αποστράγγισης έχουν σχεδιαστεί για να έχουν περίσσεια ηλεκτρονίων ή ηλεκτρονίων οπών, δίνοντας στο καθένα αρνητική ή θετική πολικότητα. Η πηγή και η αποχέτευση έχουν πάντα την ίδια πολικότητα και η πύλη είναι πάντα η αντίθετη πολικότητα από την πηγή και την αποχέτευση.
Όταν η τάση μεταξύ του σώματος και της πύλης αυξάνεται και η πύλη δέχεται ηλεκτρικό φορτίο, οι φορείς ηλεκτρικού φορτίου του ίδιου φορτίου απωθούνται από την περιοχή της πύλης, δημιουργώντας αυτό που ονομάζεται περιοχή εξάντλησης. Εάν αυτή η περιοχή γίνει αρκετά μεγάλη, θα δημιουργήσει αυτό που ονομάζεται στρώμα αναστροφής στη διεπαφή των μονωτικών και ημιαγώγιμων στρωμάτων, παρέχοντας ένα κανάλι όπου οι φορείς φορτίου της αντίθετης πολικότητας της πύλης μπορούν να ρέουν εύκολα. Αυτό επιτρέπει σε μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας να ρέουν από την πηγή στην αποχέτευση. Όπως όλα τα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, κάθε μεμονωμένο τρανζίστορ MOSFET χρησιμοποιεί αποκλειστικά είτε θετικούς είτε αρνητικούς φορείς φορτίου.
Τα τρανζίστορ MOSFET κατασκευάζονται κυρίως από πυρίτιο ή κράμα πυριτίου-γερμανίου. Οι ιδιότητες των ακροδεκτών ημιαγωγών μπορούν να αλλάξουν με την προσθήκη μικρών ακαθαρσιών ουσιών όπως το βόριο, ο φώσφορος ή το αρσενικό, μια διαδικασία που ονομάζεται ντόπινγκ. Η πύλη είναι συνήθως κατασκευασμένη από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο, αν και ορισμένα MOSFET έχουν πύλες από πολυπυρίτιο κράμα με μέταλλα όπως τιτάνιο, βολφράμιο ή νικέλιο. Τα εξαιρετικά μικρά τρανζίστορ χρησιμοποιούν πύλες κατασκευασμένες από μέταλλα όπως βολφράμιο, ταντάλιο ή νιτρίδιο τιτανίου. Το μονωτικό στρώμα κατασκευάζεται συνήθως από διοξείδιο του πυριτίου (SO2), αν και χρησιμοποιούνται και άλλες ενώσεις οξειδίου.