Das MetalloxidHalbleiter Feldeffekttransistor (Mosfet, MOS-FET oder MOS FET), auch bekannt als Metall-Oxid-Silizium-Transistor (MOS-Transistor oder MOS), ist eine Art Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate, der von hergestellt wird kontrollierte Oxidation eines Halbleiters, typischerweise Silizium. Die Spannung des abgedeckten Gates bestimmt die elektrische Leitfähigkeit des Geräts; Diese Fähigkeit, die Leitfähigkeit mit der Höhe der angelegten Spannung zu ändern, kann zum Verstärken oder Schalten elektronischer Signale genutzt werden.
Der Mosfet wurde 1959 von Mohamed M. Atalla und Dawon Kahng in den Bell Labs erfunden und erstmals 1960 vorgestellt. Er ist der Grundbaustein der modernen Elektronik und mit einer geschätzten Gesamtzahl von 13 Sextillionen das am häufigsten hergestellte Gerät in der Geschichte (1.3×1022) Mosfets, die zwischen 1960 und 2018 hergestellt wurden. Es handelt sich um das dominierende Halbleiterbauelement in digitalen und analogen integrierten Schaltkreisen (ICs) und das häufigste Leistungsbauelement. Es handelt sich um einen kompakten Transistor, der für eine Vielzahl von Anwendungen miniaturisiert und in Massenproduktion hergestellt wurde, die Elektronikindustrie und die Weltwirtschaft revolutionierte und von zentraler Bedeutung für die digitale Revolution, das Siliziumzeitalter und das Informationszeitalter war. Die Skalierung und Miniaturisierung von MOSFETs hat das schnelle exponentielle Wachstum elektronischer Halbleiter vorangetrieben Technologie seit den 1960er Jahren und ermöglicht hochdichte ICs wie Speicherchips und Mikroprozessoren. Der MOSFET gilt als das „Arbeitstier“ der Elektronikindustrie.
Ein wesentlicher Vorteil eines MOSFET besteht darin, dass er im Vergleich zu Bipolartransistoren (BJTs) nahezu keinen Eingangsstrom zur Steuerung des Laststroms benötigt. Bei einem Anreicherungs-MOSFET kann die an den Gate-Anschluss angelegte Spannung die Leitfähigkeit im „normalerweise ausgeschalteten“ Zustand erhöhen. Bei einem Verarmungsmodus-MOSFET kann die am Gate angelegte Spannung die Leitfähigkeit gegenüber dem „normalerweise eingeschalteten“ Zustand verringern. Mosfets sind mit zunehmender Miniaturisierung auch hoch skalierbar und können problemlos auf kleinere Abmessungen verkleinert werden. Außerdem haben sie im Vergleich zu BJTs eine schnellere Schaltgeschwindigkeit (ideal für digitale Signale), eine viel kleinere Größe, verbrauchen deutlich weniger Strom und ermöglichen eine viel höhere Dichte (ideal für die Integration in großem Maßstab). MOSFETs sind außerdem kostengünstiger und erfordern relativ einfache Verarbeitungsschritte, was zu einer hohen Fertigungsausbeute führt.
MOSFETs können entweder als Teil von MOS-Chips für integrierte Schaltkreise oder als diskrete MOSFET-Bauelemente (wie ein Leistungs-MOSFET) hergestellt werden und können die Form von Single-Gate- oder Multi-Gate-Transistoren annehmen. Da MOSFETs entweder mit Halbleitern vom p-Typ oder vom n-Typ (PMOS- bzw. NMOS-Logik) hergestellt werden können, können komplementäre Paare von MOSFETs verwendet werden, um Schaltschaltungen mit sehr geringem Stromverbrauch herzustellen: CMOS-Logik (Complementary MOS).
Der Name „Metall-Oxid-Halbleiter“ (MOS) bezieht sich typischerweise auf ein Metall-Gate, eine Oxidisolierung und einen Halbleiter (typischerweise Silizium). Allerdings ist das „Metall“ im Namen MOSFET manchmal eine Fehlbezeichnung, da das Gate-Material auch eine Schicht aus Polysilizium (polykristallines Silizium) sein kann. Neben Oxid können auch verschiedene dielektrische Materialien verwendet werden, um starke Kanäle bei geringeren angelegten Spannungen zu erhalten. Die MOS Kondensator ist ebenfalls Teil der MOSFET-Struktur.