Kort sagt er arbejdsprincippet for en felt-effekttransistor (FET), at "det nuværende ID, der flyder mellem drænet og kilden gennem kanalen, styres af den omvendte-forspændte gatespænding dannet af pn-forbindelsen mellem gate og kanalen." Mere præcist styres bredden af ID-strømningsvejen, dvs. kanaltværsnitsarealet- af ændringen i udtømningslagets ekspansion forårsaget af ændringen i den omvendte forspænding af pn-forbindelsen. I det ikke-mætningsområde, hvor VGS=0, er udvidelsen af overgangslaget ikke særlig stor. Ifølge det elektriske felt VDS, der påføres mellem drænet og kilden, trækkes nogle elektroner i kildeområdet væk af drænet, dvs. strøm-ID flyder fra drænet til kilden. Overgangslaget, der strækker sig fra porten til drænet, blokerer en del af kanalen, hvilket får ID til at mætte. Denne tilstand kaldes pinch-off. Det betyder, at overgangslaget blokerer en del af kanalen, men strømmen afbrydes ikke.
I overgangslaget, fordi der ikke er fri bevægelse af elektroner og huller, har det næsten isolerende egenskaber under ideelle forhold, og strømmen løber normalt meget langsomt. Men på dette tidspunkt er det elektriske felt mellem afløbet og kilden faktisk nær bunden af afløbet og porten, hvor de to overgangslag er i kontakt. Høj-elektroner trukket af det elektriske driftfelt passerer gennem overgangslaget. Fordi styrken af det elektriske driftfelt forbliver næsten konstant, opstår ID-mætning. For det andet ændres VGS i den negative retning, hvilket gør VGS=VGS(fra), hvorpå overgangslaget stort set dækker hele regionen. Ydermere påføres det meste af det elektriske felt af VDS på overgangslaget, hvorved elektroner trækkes i retning af driftretningen, hvilket kun efterlader en meget kort del nær kilden, hvilket yderligere forhindrer strømmen.
MOS Field-Effekttransistor Power Switch Circuit
MOS-felt-effekttransistorer er også kendt som metal-oxid-halvlederfelt-effekttransistorer (MOSFET'er). De findes generelt i to typer: udtømningstilstand-og forbedringstilstand-. Forbedringstilstand-MOSFET'er kan yderligere opdeles i NPN- og PNP-typer. NPN-type kaldes normalt N-kanal, og PNP-type kaldes også P-kanal. For en N-kanalfelt-effekttransistor (FET) er source og drain forbundet til en halvleder af N-type, og på samme måde, for en P-kanal FET, er source og drain forbundet til en halvleder af P-type. Udgangsstrømmen af en FET styres af indgangsspændingen (eller det elektriske felt) og kan betragtes som minimal eller ikke-eksisterende. Dette resulterer i en høj inputimpedans, og det er derfor, det kaldes en felt{20}}effekttransistor (FET).
Når en fremadgående spænding påføres en diode (P-terminal til positiv, N-terminal til negativ), leder dioden, og strømmen løber gennem dens PN-junction. Dette skyldes, at når der påføres en positiv spænding til halvlederen af P--typen, tiltrækkes negative elektroner i halvlederen af N--typen til den positivt spændte halvleder af P--typen, mens positive elektroner i halvlederen af P--typen bevæger sig mod N--halvlederen, hvilket skaber en halvleder-type. På samme måde, når en omvendt spænding påføres dioden (P-terminal forbundet til den negative terminal og N-terminal til den positive terminal), påføres en negativ spænding til P--halvlederen. Positive elektroner er koncentreret ved P--halvlederen, mens negative elektroner er koncentreret ved N--halvlederen. Da elektronerne ikke bevæger sig, løber der ingen strøm gennem PN-forbindelsen, og dioden afbrydes. Når der ikke er nogen spænding ved porten, som analyseret tidligere, flyder der ingen strøm mellem kilden og drænet, og MOSFET'en er i slukket tilstand (figur 7a). Når der påføres en positiv spænding til gate af en N--kanal MOS MOSFET, på grund af det elektriske felt, tiltrækkes negative elektroner fra kilden og drænet af N--type-halvlederen til porten. Men på grund af obstruktionen af oxidfilmen akkumuleres elektronerne i halvlederen af P--typen mellem de to N--kanaler (se figur 7b), hvorved de danner en strøm og gør source og drain ledende. Man kan forestille sig, at de to N--halvledere er forbundet med en kanal, og etableringen af portspændingen svarer til at bygge en bro mellem dem. Størrelsen af denne bro bestemmes af portspændingen.
C-MOS-felt-Effekttransistor (Enhancement-Mode MOS Field-Effekttransistor)
Dette kredsløb kombinerer en forbedrings-mode P-kanal MOS felt-effekttransistor (EMT) og en forbedrings-mode N-kanal MOS felt-effekttransistor (N-kanal MOS felt-effekttransistor). Når inputtet er lavt, tændes P-kanal MOS-felt-effekttransistoren, og dens udgang forbindes til den positive terminal på strømforsyningen. Når inputtet er højt, tændes effekttransistoren for N-kanal MOS-felt-, og dens udgang er forbundet til jord. I dette kredsløb fungerer P-kanal- og N-kanal-MOS-felt-effekttransistorerne altid i modsatte tilstande, med deres input- og outputfaser omvendt. Denne operation giver mulighed for en større strømudgang. Samtidig, på grund af lækstrøm, slukkes MOS-felt-effekttransistoren, før gatespændingen når 0V, typisk når gatespændingen er mindre end 1 til 2V. Sluk--spændingen varierer lidt afhængigt af den specifikke MOS-felt-effekttransistor. Dette design forhindrer en kortslutning forårsaget af, at begge transistorer leder samtidigt.
