ماسفت یا ترانزیستور اثرمیدانی نیمهرسانا-اکسید-فلز ( metal–oxide–semiconductor field-effect transistor ٫ MOSFET ) معروفترین ترانزیستور اثرمیدان در مدارهای آنالوگ و دیجیتال است.این گونه از ترانزیستور اثرمیدان نخستین بار در سال ۱۹۲۵ میلادی معرفی شد. در آن هنگام، ساخت و به کارگیری این ترانزیستورها، به سبب نبود علم و ابزار و امکان، با دشواری همراه بود و از همین روی، برای پنج دهه فراموش شدند و از میدانِ پیشرفتهای الکترونیک بر کنار ماندند. در آغازِ دههٔ ۱۹۷۰م، بارِ دیگر نگاهها به MOSFETها افتاد و برای ساختنِ مدارهای مجتمع به کار گرفته شدند. در ترانزیستور اثرِ میدان ( FET ) چنان که از نام اش پیدا است، پایهٔ کنترلی، جریانی مصرف نمیکند و تنها با اعمال ولتاژ و ایجاد میدان درون نیمه رسانا، جریان عبوری از FET کنترل میشود. از همین روی ورودی این مدار هیچ اثر بارگذاری بر روی طبقات تقویت قبلی نمیگذارد و امپدانس بسیار بالایی دارد.عمده تفاوت ماسفت با ترانزیستور JFET در این است که گیت ترانزیستورهای ماسفت توسط لایهای از اکسید سیلیسیم (SiO2) از کانال مجزاشده است. به این دلیل به ماسفتها فِت با گیت مجزا ( IGFET ، Insulated Gate FET) نیز گفته میشود. مدارهای مجتمع بر پایهٔ فناوری ترانزیستورهای اثرِ میدانِ MOS، را میتوان بسیار ریزتر و سادهتر از مدارهای مجتمع بر پایهٔ ترانزیستورهای دوقطبی ساخت؛ بی آن که (حتی در مدارها و تابعهای پیچیده و مقیاسهای بزرگ ) نیازی به مقاومت، دیود، یا دیگر قطعههای الکترونیکی داشته باشند. همین ویژگی، تولیدِ انبوهِ آنها را آسان میکند، چندان که هم اکنون بیشتر از ۸۵ درصدِ مدارهای مجتمع، بر پایهٔ فناوریِ MOS طراحی و ساخته میشوند. ترانزیستورهای MOS، بسته به کانالی که در آنها شکل میگیرد، NMOS یا PMOS نامیده میشوند. در آغازِ کار، PMOS ترانزیستورِ پرکاربردتر در فناوری MOS بود. اما از آن جا که ساختنِ NMOS آسانتر است و مساحتِ کمتری هم میگیرد، از PMOS پیشی گرفت. بر خلافِ ترانزیستورهای دوقطبی، در ترانزیستورهای MOSFET، جریان، نتیجهٔ شارشِ تنها یک حامل ( الکترون یا حفره) در میانِ پیوندها است و از این رو، این ترانزیستورها را تکقطبی هم مینامند.
ساختار و کارکرد ماسفت افزایشی:
فت دارای سه پایه با نامهای درین D، سورس S و گیت G است که پایه گیت، جریان عبوری از درین به سورس را کنترل میکند. فتها دارای دو نوع N کانال و P کانال هستند. در فت نوع N کانال زمانی که گیت نسبت به سورس مثبت باشد جریان از درین به سورس عبور میکند. FETها معمولاً بسیار حساس بوده و حتی با الکتریسیته ساکن بدن نیز تحریک میگردند. به همین دلیل نسبت به نویز بسیار حساس هستند. نوع دیگر ترانزیستورهای اثر میدانی MOSFETها هستند (ترانزیستور اثرمیدانی نیمهرسانای اکسید فلز) یکی از اساسیترین مزیتهای ماسفتها نویز کمتر آنها در مدار است.
نوع N
فتها در ساخت فرستنده باند اف ام رادیو نیز کاربرد فراوانی دارند. برای تست کردن فت کانال N با مالتی متر، نخست پایه گیت را پیدا میکنیم. یعنی پایهای که نسبت به دو پایه دیگر در یک جهت مقداری رسانایی دارد و در جهت دیگر مقاومت آن بی نهایت است. معمولاً مقاومت بین پایه درین و گیت از مقاومت پایه درین و سورس بیشتر است که از این طریق میتوان پایهٔ درین را از سورس تشخیص داد.
نوع P
ماسفت کاهشی: ساختار این گونهٔ ترانزیستورِ MOS، همانند ساختار ترانزیستورهای افزایشی است، تنها با این تفاوت که هنگامِ ساخت آن، کانال را، به وسیلهٔ یک نوار از جنس سیلیسیم، میانِ سورس و درین تعبیه میکنند. از این رو، اگر اختلاف پتانسیل میان آن دو اعمال شود، جریانی از سورس به درین خواهیم داشت؛ هرچند که ولتاژ اعمال شده به گیت صفر باشد.
استفاده از ماسفت به عنوان سویچmos switch
یکی از مهمترین کاربردهای ماسفتها در مدارات مجتمع و در واقع مدارات دیجیتال کاربرد به عنوان سویچ است البته در مدارات آنالوگ هم یک ماسفت خواص سویچی مناسبی باید داشته باشد.در سرعتهای پایین هیچ مشکلی برای سویچ بودن یک ماسفت نداریم و فقط با بایاس مناسب همه چیز حل میشود اما در سرعتهای بالا همه چیز تغییر میکند و باید کارهایی انجام دهیم تا یک ماسفت وظیفه ی خود را به عنوان سویچ به خوبی انجام دهد چرا که ماسفت خیلی کند است وهمواره برای افزایش سرعت در ماسفتها مشکل داریم.با این حال تکنولوژی به سمت ماسفتها حرکت کرده و میکند چرا که ساخت یک ماسفت به صورت مجتمع امکان پذیر است ولی bjt هر چند سرعت بالایی دارد پیاده سازی به صورت مجتمع پیچیده ای دارد هر چند در تکنولوژِی های جدیدتر از ترکیب bjt و ماسفت هم استفاده شده است ولی هنوز فراگیر نشده است.چه چیزی باعث کاهش سرعت ماسفتها میشود؟چه کاری برای افزایش سرعت ماسفتها میتوان انجام داد؟