MOSFET 的構造
金屬－氧化物－半導體場效電晶體（MOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）簡稱「MOS」，依照不同的導電特性又可以分為 NMOS、PMOS、CMOS 三種：
NMOS（N-type MOS）：NMOS 的構造如 ＜圖（a）＞ 所示，在 P 型矽基板的左右各製作一個 N 型的區域（類似水溝的構造），並且在上方蒸鍍金屬電極；另外在矽基板的中央上方製作一層氧化矽，上方再蒸鍍一層金屬電極（目前大多使用多晶矽取代），中央的金屬稱為「閘極（Gate）」，左邊的金屬稱為「源極（Source）」，右邊的金屬稱為「汲極（Drain）」。 PMOS（P-type MOS）：PMOS 的構造如 ＜圖（b）＞ 所示，與 NMOS 相同，但是 N 型與 P 型區域相反，因此導電特性相反。CMOS（Complementary MOS）：CMOS 的構造如 ＜圖 （c）＞ 所示，由一個 NMOS 與一個 PMOS 組合起來形成一個 CMOS，是目前最常使用的一種主動元件。
閘極長度（Gate length）
閘極長度是所有構造中最細小也最難製作的，因此我們常常以閘極長度來代表半導體製程的進步程度，這就是所謂的「製程線寬」。閘極長度會隨製程技術的進步而變小，從早期的 0.18 微米、0.13 微米，進步到 90 奈米、65 奈米、45 奈米、22 奈米，到目前最新製程 10 奈米。當閘極長度愈小，則整個 MOS 就愈小，而同樣含有數十億個 MOS 的晶片就愈小，封裝以後的積體電路就愈小，最後做出來的手機就愈小囉！
MOS 開關（MOS switch）
NMOS 開關的工作原理如下圖 所示，將電子由左邊的源極（N 型水溝）注入，經過中央的閘極下方（P 型通道）以後，再由右邊的汲極（N 型水溝）流出，是否要讓電子通過，則由閘極「不加電壓（關）」或「施加電壓（開）」來控制：
閘極不加電壓：電子由左邊的源極（N 型水溝）注入以後，由於閘極下方為 P 型不導電子，故電子無法通過，形成斷路，代表 0，如 ＜下圖（a）＞ 所示。閘極施加電壓：電子由左邊的源極（N 型水溝）注入以後，由於閘極施加正電壓吸引下方 P 型矽晶圓中的少量電子浮到表面，形成含有電子的通道（Channel），電子沿著通道繼續前進，形成通路，代表 1，如 ＜下圖（b）＞ 所示。
我們就是利用閘極快速地「不加電壓（關）」或「施加電壓（開）」，來控制電子的「不導通」或「導通」，進行 0 與 1 的快速運算。一個積體電路（IC）含有許多的 MOS，就可以進行一大堆 0 與 1 的運算，這就是個人電腦與「數位積體電路」工作的基本原理，除了 NMOS 以外，PMOS 或 CMOS 都可以做為開關來使用，在此不再詳細討論。
MOS 放大器（MOS amplifier）
CMOS 開關與放大器
因為 CMOS 只有在處理數位訊號由 0 變 1 或由 1 變 0 時才會消秏電能（動態功率耗損），如果一直保持 0 或一直保持 1 時並不會消秏電能（靜態功率耗損），因此比單獨一個 NMOS 或 PMOS 還要省電，符合目前所有電子產品省電的要求，所以目前幾乎所有的積體電路（IC）實際上都是使用 CMOS 來製作，換句話說，目前的積體電路是：犧牲大小，成全省電。
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