Çalışma prensibi
MOSFET, üç uçlu bir yarı iletken üzerine kurulmuş gerilim kontrollü bir anahtardır: geçit (gate), akaç (drain) ve kaynak (source). N kanallı artırmalı tipte geçit, P tipi gövdenin üzerindeki ince bir oksit tabakanın üstünde durur. Pozitif bir geçit-kaynak gerilimi uygulamak elektronları yüzeye çeker ve bu gerilim eşiği aştığında bölgeyi akaçla kaynak arasında iletken bir N kanala dönüştürür. Geçit gerilimi yokken cihaz kapalıdır; artırmalı mod tam olarak bunu anlatır.
Çalışma bölgeleri
Eşik geriliminin altında MOSFET kesimdedir ve yalnızca kaçak akım geçirir. Eşiğin hemen üstünde, küçük bir akaç-kaynak gerilimiyle, değeri geçit tarafından belirlenen bir direnç gibi davranır; bu ohmik ya da doğrusal bölgedir ve RDS(on) iletim direnciyle nitelenir. Akaç-kaynak gerilimi doyma noktasını aştığında kanal kısılır: akaç akımı akaç-kaynak geriliminden neredeyse bağımsız hale gelir ve yalnızca geçitle denetlenir; yükseltme bu bölgede yapılır.
Geçit sürme ve anahtarlama kayıpları
Geçit yalıtılmış bir kondansatördür, bu yüzden MOSFET kalıcı durumda neredeyse hiç sürme akımı istemez; ancak bu geçit kapasitesini doldurup boşaltmak gerçek akım çeker ve ne kadar hızlı anahtarlayabileceğini bu belirler. Toplam kayıp ikiye ayrılır: akaç akımının karesi çarpı RDS(on) olan iletim kaybı ve geçişler sırasındaki anahtarlama kaybı. Geçidi sert sürüp kanalı tam açmak ikisini de küçük tutar; anahtarlama MOSFET'lerinin eşiğin çok üstünde sürülmesinin nedeni budur.
Nerelerde kullanılır
Güç MOSFET'leri hemen her modern güç dönüştürücüsünde akımı anahtarlar: alçaltıcı ve yükseltici regülatörler, motor sürücü eviricileri, D sınıfı yükselteçler, batarya koruma devreleri ve katı hal röleleri. Küçük sinyal MOSFET'leri ise her CMOS tümdevrenin içindeki lojik kapıları oluşturur. Yüksek giriş empedansı, hızlı anahtarlaması ve orta gerilimlerde düşük iletim direnci sayesinde yaklaşık 200 voltun altında varsayılan güç anahtarı olmuşlardır.