晶体管是现代电子工业的基础。如果你在使用手机看这篇文章，手机里面就有数十亿甚至上百亿个晶体管，准确的来说是“场效应晶体管”。
场效应晶体管里的一种----“金属氧化物半导体场效应晶体管”，简称MOS管。
接下来从基础的电流和半导体开始，逐步加深，逐步去了解MOS管的结构和工作原理，然后还要了解它的电路符号。
看下这个简单的电路，“常规电流方向”和“电子流动方向”的区别要了解清楚，我们通常说的，电流从电池的正极流向负极，电场的方向也是如此，但二者都是参照所谓的“正电荷”来说的。其实，电子漂移的方向和它们相反。
MOS管是用硅之类的半导体材料制作的，半导体的电导率介于导体和绝缘体之间，为了改变纯硅的电导率，使其为我们所用，我们会给它掺入不同的杂质。如果掺入五价元素，就会得到N型半导体，以电子为主要 的载流子；如果掺入三价元素，就会得到P型半导体，以空穴为主要的载流子；
如果让它们靠在一起，二者接合处，N型半导体的电子就会进入P型半导体的空穴，形成所谓的“耗尽层”。
如果P型连接电池正极，N型连接电池负极，即所谓的“正向偏置”，那么耗尽层就会变薄；
如果翻转电池极性，即所谓的“反向偏置”，耗尽层就会变厚。
MOS管有两类：增强型和耗尽型，二者还可以再分为:N沟道和P沟道。
接下来着重说明N沟道MOS管。
先看增强型N沟道MOS管，黄色区域代表N型半导体，蓝色代表P型半导体，P型半导体作为“衬底”，它的引脚称为“衬底引脚”，上面两个问别是“源极引脚”和“漏极引脚”，它们之间有一层薄薄的介电材料（即电绝缘体）就是图中的上方灰色部分。绝缘体上面也有个引脚，叫做“栅极引脚”，这就是MOS管的所有引脚。但由于MOS管是对称的，源极和漏极是可以互换的。让源极引脚和衬底引脚在内部相连，我们看到的就只有三个引脚了。这样还能防止电流从衬底流向源极，因为二者电势相同。
现在想让电流从漏极到达源极，给它们接上一个电池，电压用“Vds”表示，即“漏源电压”。
看下这个漏极电流与漏源电压的关系图，电池的正极，使漏极引脚这边的电势增高，从而增厚了漏极与衬底之间的耗尽层。因此，漏极与源极之间没有电流通过，MOS管没有导通，也就是进入了所谓的“截止区”。
想让电流通过漏极进入源极，二者之间就得有一个通道，即所谓的“沟道”。我们给栅极和源极接个小电池（低电压），电压用“Vgs”表示，即“栅源电压”，衬底是P型半导体，所以载流子为空穴，但它还是有一些自由电子，作为“少数载流子”。小电池使衬底内部形成了电场，因此，衬底中的电子开始向电场的反方向移动，也就是向栅极移动。因为有绝缘层，所以衬底中的电子不会进入栅极，而是会在靠近栅极的一侧聚集。
我们知道，电容器的两片金属板可以存储电荷，而且我们可以在金属板之间放上绝缘层（介电材料），用来增加它的电容量。同样，MOS管里的绝缘层，也会使两侧的电荷量增加，从而吸引来更多的电子，聚在一起。如果我们增加栅源电压，栅极的正电荷就会变多，因而就会有更多的电子聚集过来，逐渐填充某些空穴，也可以说是空穴被迫远离栅极。可以看到，靠近栅极这一块有了很多自由电子，也就有了更多的负电性，或者说，它变成了N型半导体，如此，MOS管内部就形成了一个连接源极和漏极的通道，就相当于挖了一个可以让电子通过的沟道。
改变栅源电压，就能够改变沟道的深度，电压升高，沟道就会变深，电压降低，沟道就会变浅。沟道刚开始形成时的电压，叫做“阙值电压”。有了沟道，我们就可以让电流从漏极来到源极。
常规电流方向是从漏极到源极，但电子的流动方向与之相反，是从源极到漏极，这也是二者名字的成因。
源极是电子的来源，电子通过沟道后，从漏极漏了进去，但因为常规电流是从漏极到源极，所以它被称为“漏极电流”。
现在，MOS管处于“欧姆区”，也叫“线性区”，也就是说，随着漏源电压升高，漏极电流也成比例地增大。沟道中靠近漏极的负电荷会被吸入漏极。因为漏极处于高电势，但是，随着漏源电压升高，漏极和衬底之间的耗尽层也会随之变厚，因为二者是反向偏置的。如此，沟道变浅了，限制了电荷移动，减小了电流，随着电压逐渐升高，最终，沟道会被堵住，即所谓的“夹断效应”。
现实中，沟道不会被完全堵死，因为有大量电子正在通过沟道，保持着沟道畅通。虽然电流不会完全断开，但它会饱和，即所谓的“饱和电流”。发生饱和时的电压叫做“饱和电压” 。
现在，如果你继续升高漏源电压，电流增大的幅度只会很小，因为它已经饱和了。现在MOS管处于“饱和区”。
如果你还想进一步增大MOS管的电流，那么该怎么做呢？
前面说过，沟道的深度是由栅极决定的，升高栅源电压，我们就能加深沟道。如果我们再次升高漏源电压，漏极电流也会增大。漏源电压 升高到某一个程度后，夹断效应就会再次产生，电流就会再次饱和。
我们说MOS管是一种“电压控制元件”，控制栅源电压，继而就能控制漏极电流。
下图左边展示了漏源电压对漏极电流的影响；右边的展示了栅源电压对漏极电流的影响。
还有一种MOS管是“耗尽型”，它的沟道在 掺杂时就已经'“挖”好了。也就是说，增强型的沟道由栅源电压产生，而耗尽型的沟道是默认就有的。二者的基本原理是差不多的，只不过，耗尽型默认是导通的，需要给栅极施加负电压来断开。
接下来看下它的电路符号，MOS管有四个引脚，栅极的引脚并不是和衬底相连的，它们之间有绝缘层，所以符号中的栅极引脚单独在一侧，源极和衬底内部是相连的，所以符号里也用相连的引脚表示。
右侧竖线如果是断开的，那就是增强型，正如其默认断开的沟道；如果是一条实线，则是耗尽型。箭头指向 衬底，就是N沟道，因为其电子向栅极的方向聚集，反之就是P沟道，因为其电子向远离栅极的方向聚集。
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