ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้า ( FET ) เป็น ทรานซิสเตอร์ชนิดหนึ่งที่ใช้สนามไฟฟ้าในการควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสารกึ่งตัวนำ มีสองประเภท ได้แก่ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าชนิดรอยต่อ (JFET) และทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าชนิดโลหะ-ออกไซด์-สารกึ่งตัวนำ (MOSFET) FET มีขั้วต่อสามขั้ว ได้แก่ แหล่งกำเนิด (source), เกต (gate) และเดรน (drain) FET ควบคุมกระแสไฟฟ้าโดยการจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปยังเกต ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงค่าการนำไฟฟ้าระหว่างเดรนและแหล่งกำเนิด

FET หรือทรานซิสเตอร์แบบขั้วเดียวเนื่องจากทำงานโดยใช้ตัวนำประจุชนิดเดียว กล่าวคือ FET ใช้เพียงอิเล็กตรอน (n-channel) หรือโฮล (p-channel) เป็นตัวนำประจุในการทำงาน แต่ไม่ใช่ทั้งสองอย่าง ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าโดยทั่วไปจะมีอิมพีแดนซ์อินพุตสูง มาก ที่ความถี่ต่ำ ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือMOSFETซึ่งกลายเป็นทรานซิสเตอร์ชนิดที่พบได้ทั่วไปในคอมพิวเตอร์ อิเล็กทรอนิกส์ และเทคโนโลยีการสื่อสารเนื่องจากมีความสามารถในการปรับขนาดสูงและใช้พลังงานต่ำ

แนวคิดของ FET ถูกเสนอครั้งแรกโดยJulius Edgar Lilienfeldในปี 1925 และโดยOskar Heilในปี 1934 แม้ว่าทั้งสองจะไม่สามารถสร้างอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริงก็ตาม FET ตัวแรกที่ประสบความสำเร็จคือทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบรอยต่อ (junction field-effect transistor ) ซึ่งได้รับการสาธิตการใช้งานจริงในปี 1953 ต่อมา MOSFETถูกคิดค้นโดยMohamed AtallaและDawon Kahngที่Bell Labsในปี 1960 และกลายเป็นรากฐานของเทคโนโลยี วงจรรวม สมัยใหม่

FET สามารถสร้างขึ้นจากสารกึ่งตัวนำหลากหลายชนิด โดยซิลิคอนเป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุด วัสดุที่พบได้น้อยกว่า ได้แก่ซิลิคอนอสัณฐานซิลิคอนผลึกและสารกึ่งตัวนำอินทรีย์ที่ใช้ในทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าอินทรีย์ (OFET) FET มีหลายประเภทที่แตกต่างกัน เช่น MOSFET, JFET, MESFET, HEMT, FinFET และ TFET เป็นต้น ซึ่งแต่ละประเภทเหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ตั้งแต่การขยายสัญญาณไปจนถึงการควบคุมพลังงานและการตรวจจับทางชีวภาพ

FET มีข้อดีหลายประการเหนือกว่าทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ (BJT) ได้แก่ อิมพีแดนซ์อินพุตสูงมาก สัญญาณรบกวนต่ำในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อสัญญาณรบกวน เสถียรภาพทางความร้อนที่ดีเยี่ยม และการใช้พลังงานต่ำมากเมื่อทำการสวิตช์ อย่างไรก็ตาม FET ก็มีข้อเสียเช่นกัน เช่นผลคูณของอัตราขยายและแบนด์วิดท์ค่อนข้างต่ำ ความไวต่อแรงดันเกิน และการสูญเสียพลังงานจำนวนมากระหว่างการเปลี่ยนสถานะการสวิตช์

แนวคิดของทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้า (FET) ได้รับการจดสิทธิบัตรครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ชาวออสเตรีย-ฮังการีJulius Edgar Lilienfeldในปี 1925 ^{[ 1 ] [ 2 ]}และโดยOskar Heilในปี 1934 แต่พวกเขาไม่สามารถสร้างอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ ใช้งานได้จริง ตามแนวคิดนี้ได้ ต่อมาปรากฏการณ์ ทรานซิสเตอร์ได้รับการสังเกตและอธิบายโดยJohn BardeenและWalter Houser Brattainขณะทำงานภายใต้William Shockleyที่Bell Labs ในปี 1947 ไม่นานหลังจากที่ สิทธิบัตรของ Lilienfeld หมดอายุลงหลังจาก 17 ปีShockley พยายามสร้าง FET ที่ใช้งานได้จริงโดยพยายามปรับค่าการนำไฟฟ้าของเซมิคอนดักเตอร์แต่ไม่ประสบความสำเร็จ ส่วนใหญ่เกิดจากปัญหาเกี่ยวกับสถานะพื้นผิวพันธะแขวนและวัสดุผสมเจอร์มาเนียมและทองแดงในระหว่างที่พยายามทำความเข้าใจเหตุผลลึกลับที่อยู่เบื้องหลังความล้มเหลวในการสร้าง FET ที่ใช้งานได้ บาร์ดีนและแบรตเทนกลับประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์แบบจุดสัมผัสขึ้น ในปี 1947 ซึ่งต่อมาก็มี ทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จังก์ชันของช็อกลีย์ในปี 1948 ^{[ 3 ] [ 4 ]}

อุปกรณ์ FET ตัวแรกที่สร้างขึ้นได้สำเร็จคือทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบจังก์ชัน (JFET) ^{[ 3 ]} JFET ได้รับสิทธิบัตรครั้งแรกโดยHeinrich Welkerในปี 1945 ^{[ 5 ]}ทรานซิสเตอร์เหนี่ยวนำสถิต (SIT) ซึ่งเป็น JFET ชนิดหนึ่งที่มีช่องสัญญาณสั้น ถูกคิดค้นโดยวิศวกรชาวญี่ปุ่นJun-ichi Nishizawaและ Y. Watanabe ในปี 1950 หลังจากที่ Shockley ได้ทำการศึกษาทฤษฎีเกี่ยวกับ JFET ในปี 1952 George C. DaceyและIan M. Ross ได้สร้าง JFET ที่ใช้งานได้จริงขึ้น ในปี 1953 ^{[ 6 ]}อย่างไรก็ตาม JFET ยังคงมีปัญหาที่ส่งผลกระทบต่อทรานซิสเตอร์แบบจังก์ชันโดยทั่วไป^{[ 7 ]}ทรานซิสเตอร์แบบจังก์ชันเป็นอุปกรณ์ที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่และยากต่อการผลิตในปริมาณมากซึ่งจำกัดการใช้งานไว้เฉพาะในแอปพลิเคชันเฉพาะทางบางอย่าง เท่านั้น ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบมีฉนวนกั้น (IGFET) ได้รับการตั้งทฤษฎีว่าเป็นทางเลือกที่เป็นไปได้แทนทรานซิสเตอร์แบบจังก์ชัน แต่นักวิจัยไม่สามารถสร้าง IGFET ที่ใช้งานได้ ส่วนใหญ่เป็นเพราะอุปสรรคของสถานะพื้นผิวที่สร้างปัญหา ซึ่งป้องกันไม่ให้สนามไฟฟ้า ภายนอก แทรกซึมเข้าไปในวัสดุ^{[ 7 ]}ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 นักวิจัยส่วนใหญ่ได้ละทิ้งแนวคิด FET และหันมามุ่งเน้นที่ เทคโนโลยี ทรานซิสเตอร์แบบจังก์ชันสองขั้ว (BJT) แทน ^{[ 8 ]}

รากฐานของเทคโนโลยี MOSFET มาจากผลงานของWilliam Shockley , John BardeenและWalter Brattain Shockley คิดค้นแนวคิด FET ขึ้นมาเองในปี 1945 แต่ไม่สามารถสร้างอุปกรณ์ที่ใช้งานได้ ในปีต่อมา Bardeen อธิบายความล้มเหลวของเขาในแง่ของสถานะพื้นผิว Bardeen นำทฤษฎีสถานะพื้นผิวมาประยุกต์ใช้กับสารกึ่งตัวนำ (งานวิจัยก่อนหน้านี้เกี่ยวกับสถานะพื้นผิวทำโดย Shockley ในปี 1939 และIgor Tammในปี 1932) และพบว่าสนามภายนอกถูกปิดกั้นที่พื้นผิวเนื่องจากอิเล็กตรอนส่วนเกินที่ถูกดึงดูดไปยังพื้นผิวของสารกึ่งตัวนำ อิเล็กตรอนเหล่านี้ติดอยู่ในสถานะเฉพาะที่ ทำให้เกิดชั้นผกผัน (inversion layer) สมมติฐานของ Bardeen ถือเป็นจุดเริ่มต้นของฟิสิกส์พื้นผิวจากนั้น Bardeen จึงตัดสินใจใช้ชั้นผกผันแทนชั้นสารกึ่งตัวนำบางๆ ที่ Shockley คิดไว้ในแบบร่าง FET ของเขา จากทฤษฎีของเขา ในปี 1948 บาร์ดีนได้จดสิทธิบัตรต้นแบบของ MOSFET ซึ่งเป็น FET แบบเกตฉนวน (IGFET) ที่มีชั้นผกผัน ชั้นผกผันจะจำกัดการไหลของตัวพาประจุส่วนน้อย เพิ่มการมอดูเลชั่นและการนำไฟฟ้า แม้ว่าการขนส่งอิเล็กตรอนจะขึ้นอยู่กับฉนวนของเกตหรือคุณภาพของออกไซด์หากใช้เป็นฉนวน ซึ่งถูกเคลือบไว้เหนือชั้นผกผัน สิทธิบัตรของบาร์ดีนรวมถึงแนวคิดของชั้นผกผันเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยี CMOS ในปัจจุบัน ในปี 1976 ช็อกลีย์ได้อธิบายสมมติฐานสถานะพื้นผิวของบาร์ดีนว่า "เป็นหนึ่งในแนวคิดการวิจัยที่สำคัญที่สุดในโครงการเซมิคอนดักเตอร์" ^{[ 9 ]}

หลังจากทฤษฎีสถานะพื้นผิวของบาร์ดีน กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ทั้งสามพยายามเอาชนะผลกระทบของสถานะพื้นผิว ในช่วงปลายปี 1947 โรเบิร์ต กิบเนย์และแบรตเทนเสนอให้ใช้อิเล็กโทรไลต์วางไว้ระหว่างโลหะและสารกึ่งตัวนำเพื่อเอาชนะผลกระทบของสถานะพื้นผิว อุปกรณ์ FET ของพวกเขาทำงานได้ แต่การขยายสัญญาณไม่ดี บาร์ดีนจึงเสนอให้เน้นไปที่การนำไฟฟ้าของชั้นผกผันแทน การทดลองเพิ่มเติมทำให้พวกเขาเปลี่ยนอิเล็กโทรไลต์เป็นชั้นออกไซด์แข็งโดยหวังว่าจะได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้น เป้าหมายของพวกเขาคือการเจาะทะลุชั้นออกไซด์และไปถึงชั้นผกผัน อย่างไรก็ตาม บาร์ดีนแนะนำให้เปลี่ยนจากซิลิคอนเป็นเจอร์มาเนียมและในกระบวนการนั้น ออกไซด์ของพวกเขาก็ถูกชะล้างออกไปโดยไม่ได้ตั้งใจ พวกเขาค้นพบทรานซิสเตอร์ที่แตกต่างไปโดยสิ้นเชิง นั่นคือทรานซิสเตอร์แบบจุดสัมผัสลิเลียน ฮอดเดสันแย้งว่า "หากแบรตเทนและบาร์ดีนทำงานกับซิลิคอนแทนเจอร์มาเนียม พวกเขาคงค้นพบทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าที่ประสบความสำเร็จ" ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

ในช่วงปลายครึ่งแรกของทศวรรษ 1950 จากผลงานทางทฤษฎีและการทดลองของ Bardeen, Brattain, Kingston, Morrison และคนอื่นๆ ทำให้เห็นได้ชัดเจนมากขึ้นว่ามีสถานะพื้นผิวอยู่สองประเภท สถานะพื้นผิวแบบเร็วพบว่าเกี่ยวข้องกับเนื้อวัสดุและส่วนต่อประสานระหว่างสารกึ่งตัวนำกับออกไซด์ ส่วนสถานะพื้นผิวแบบช้าพบว่าเกี่ยวข้องกับชั้นออกไซด์เนื่องจากการดูดซับอะตอม โมเลกุล และไอออนโดยออกไซด์จากสิ่งแวดล้อม สถานะแบบหลังนี้พบว่ามีจำนวนมากกว่ามากและมีเวลาการผ่อนคลาย ที่ยาวนานกว่ามาก ในขณะนั้นPhilo Farnsworthและคนอื่นๆ ได้คิดค้นวิธีการต่างๆ ในการผลิตพื้นผิวสารกึ่งตัวนำที่สะอาดระดับอะตอม

ในปี พ.ศ. 2498 คาร์ล ฟรอชและลินคอล์น เดอร์ริก บังเอิญเคลือบพื้นผิวของแผ่นเวเฟอร์ ซิลิคอน ด้วยชั้นของซิลิคอนไดออกไซด์ [ ^{14 ] พวก}เขาแสดงให้เห็นว่าชั้นออกไซด์ป้องกันสารเจือปนบางชนิดไม่ให้เข้าไปในแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน ในขณะที่ยอมให้สารเจือปนชนิดอื่นเข้าไปได้ จึงค้นพบผลของการออกซิเดชันที่ ทำให้พื้นผิวเซมิคอนดักเตอร์ ไม่ไวต่อการกัดกร่อน งานวิจัยเพิ่มเติมของพวกเขาแสดงให้เห็นวิธีการกัดเซาะช่องเปิดเล็กๆ ในชั้นออกไซด์เพื่อแพร่กระจายสารเจือปนเข้าไปในบริเวณที่เลือกของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน ในปี พ.ศ. 2490 พวกเขาได้ตีพิมพ์บทความวิจัยและจดสิทธิบัตรเทคนิคที่สรุปผลงานของพวกเขา เทคนิคที่พวกเขาพัฒนาขึ้นเรียกว่าการมาสก์การแพร่กระจายออกไซด์ ซึ่งต่อมาจะถูกนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์ MOSFET ^{[ 15 ]}ที่ห้องปฏิบัติการเบลล์ ความสำคัญของเทคนิคของฟรอชได้รับการตระหนักในทันที ผลงานของพวกเขาถูกเผยแพร่ไปทั่ว Bell Labs ในรูปแบบของบันทึก BTL ก่อนที่จะได้รับการตีพิมพ์ในปี 1957 ที่Shockley Semiconductorนั้น Shockley ได้เผยแพร่บทความฉบับร่างของพวกเขาในเดือนธันวาคม 1956 ให้กับเจ้าหน้าที่อาวุโสทั้งหมดของเขา รวมถึงJean Hoerniด้วย^{[ 7 ] [ 16 ] [ 17 ]}

ในปี 1955 เอียน มุนโร รอสส์ได้ยื่นจดสิทธิบัตรสำหรับFeFETหรือ MFSFET โครงสร้างของมันคล้ายกับ MOSFET แบบช่องผกผันสมัยใหม่ แต่ใช้วัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกเป็นไดอิเล็กทริก/ฉนวนแทนออกไซด์ เขาจินตนาการว่ามันเป็นรูปแบบของหน่วยความจำ หลายปีก่อนที่MOSFET แบบเกตลอยตัวจะเกิดขึ้นในเดือนกุมภาพันธ์ 1957 จอห์น วอลล์มาร์กได้ยื่นจดสิทธิบัตรสำหรับFETที่ ใช้ เจอร์มาเนียมโมโนออกไซด์เป็นไดอิเล็กทริกของเกต แต่เขาไม่ได้พัฒนาต่อ ในสิทธิบัตรอื่นที่เขายื่นในปีเดียวกัน เขาได้อธิบายถึง FET แบบสองเกตในเดือนมีนาคม 1957 ในสมุดบันทึกห้องปฏิบัติการของเขา เออร์เนสโต ลาบาเต นักวิทยาศาสตร์วิจัยที่เบลล์แล็บส์ได้คิดค้นอุปกรณ์ที่คล้ายกับ MOSFET ที่เสนอในภายหลัง แม้ว่าอุปกรณ์ของลาบาเตจะไม่ได้ใช้ซิลิคอนไดออกไซด์เป็น ฉนวนอย่างชัดเจนก็ตาม ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]}

ในปี พ.ศ. 2498 คาร์ล ฟรอชและลินคอล์น เดอร์ริค บังเอิญปลูกชั้นซิลิคอนไดออกไซด์บนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน ซึ่งพวกเขาได้สังเกตเห็นผลของการทำให้พื้นผิวเฉื่อย^{[ 22 ] [ 14 ]}ในปี พ.ศ. 2490 ฟรอชและเดอร์ริค โดยใช้การมาสก์และการตกตะกอนล่วงหน้า สามารถผลิตทรานซิสเตอร์ซิลิคอนไดออกไซด์ได้ และแสดงให้เห็นว่าซิลิคอนไดออกไซด์เป็นฉนวน ป้องกันแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอน และป้องกันไม่ให้สารเจือปนแพร่กระจายเข้าไปในเวเฟอร์^{[ 22 ] [ 15 ]}เจ.อาร์. ลิเจนซา และดับเบิลยู.จี. สปิตเซอร์ ศึกษาถึงกลไกของออกไซด์ที่เติบโตด้วยความร้อน และสร้างชั้น Si/SiO2 คุณภาพสูง_ในปีพ.ศ. 2503 ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}

จากการวิจัยนี้Mohamed AtallaและDawon Kahngได้เสนอทรานซิสเตอร์ MOS ซิลิคอนในปี 1959 ^{[ 26 ]}และได้สาธิตอุปกรณ์ MOS ที่ใช้งานได้จริงร่วมกับทีมงาน Bell Labs ของพวกเขาในปี 1960 ^{[ 27 ] [ 28 ]}ทีมงานของพวกเขารวมถึง EE LaBate และ EI Povilonis ผู้สร้างอุปกรณ์; MO Thurston, LA D'Asaro และ JR Ligenza ผู้พัฒนากระบวนการแพร่กระจาย และ HK Gummel และ R. Lindner ผู้ที่ทำการวิเคราะห์คุณสมบัติของอุปกรณ์^{[ 29 ] [ 30 ]}

ด้วยความสามารถในการปรับขนาดที่สูง [ ^{31 ]}และการใช้พลังงานที่ต่ำกว่ามากและมีความหนาแน่นสูงกว่าทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จังก์ชัน^{[ 32 ] MOSFET}จึงทำให้สามารถสร้างวงจรรวมที่มีความหนาแน่นสูงได้^{[ 33 ]} MOSFET ยังสามารถรองรับพลังงานที่สูงกว่า JFET ได้อีกด้วย^{[ 34 ]} MOSFET เป็นทรานซิสเตอร์ขนาดกะทัดรัดตัวแรกที่สามารถย่อขนาดและผลิตจำนวนมากเพื่อการใช้งานที่หลากหลาย^{[ 7 ]}ดังนั้น MOSFET จึงกลายเป็นทรานซิสเตอร์ประเภทที่พบได้บ่อยที่สุดในคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์^{[ 35 ]}และเทคโนโลยีการสื่อสาร (เช่นสมาร์ทโฟน ) ^{[ 36 ]}สำนักงานสิทธิบัตรและเครื่องหมายการค้าของสหรัฐอเมริกาเรียกมันว่า "สิ่งประดิษฐ์ที่ก้าวล้ำซึ่งเปลี่ยนแปลงชีวิตและวัฒนธรรมทั่วโลก" ^{[ 36 ]}

ในปี ค.ศ. 1948 บาร์ดีนและแบรตเทนได้จดสิทธิบัตรต้นกำเนิดของ MOSFET ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กแบบมีฉนวนกั้น (IGFET) ที่มีชั้นผกผัน สิทธิบัตรของพวกเขาและแนวคิดของชั้นผกผันนี้เป็นพื้นฐานของเทคโนโลยี CMOS ในปัจจุบัน^{[ 37 ]} CMOS (complementary MOS) ซึ่งเป็นกระบวนการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์สำหรับ MOSFET ได้รับการพัฒนาโดยChih-Tang SahและFrank Wanlassที่Fairchild Semiconductorในปี 1963 ^{[ 38 ] [ 39 ]}รายงานฉบับแรกเกี่ยวกับMOSFET แบบ floating-gateได้รับการรายงานโดย Dawon Kahng และSimon Szeในปี 1967 ^{[ 40 ]}แนวคิดของทรานซิสเตอร์ฟิล์มบางแบบdouble-gate (TFT) ได้รับการเสนอโดย HR Farrah ( Bendix Corporation ) และ RF Steinberg ในปี 1967 ^{[ 41 ]} MOSFET แบบ double-gateได้รับการสาธิตครั้งแรกในปี 1984 โดย นักวิจัย จาก Electrotechnical Laboratoryคือ Toshihiro Sekigawa และ Yutaka Hayashi ^{[ 42 ] [ 43 ]} FinFET (ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กแบบครีบ) ซึ่งเป็น MOSFET แบบหลายเกต 3 มิติที่ไม่เป็นระนาบ มี ต้นกำเนิดมาจากการวิจัยของ Digh Hisamoto และทีมงานของเขาที่ห้องปฏิบัติการวิจัยกลางของฮิตาชิในปี 1989 ^{[ 44 ] [ 45 ]}

FET อาจเป็นอุปกรณ์ตัวนำประจุส่วนใหญ่ ซึ่งกระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่เกิดจากตัวนำประจุส่วนใหญ่ หรืออุปกรณ์ตัวนำประจุส่วนน้อย ซึ่งกระแสไฟฟ้าส่วนใหญ่เกิดจากการไหลของตัวนำประจุส่วนน้อย^{[ 46 ]}อุปกรณ์ประกอบด้วยช่อง สัญญาณแอคทีฟ ซึ่งตัวนำประจุ อิเล็กตรอนหรือโฮลไหลจากแหล่งกำเนิดไปยังเดรน ตัวนำขั้วแหล่งกำเนิดและเดรนเชื่อมต่อกับสารกึ่งตัวนำผ่านหน้าสัมผัสโอห์มิกการนำไฟฟ้าของช่องสัญญาณเป็นฟังก์ชันของศักยภาพที่ใช้กับขั้วเกตและแหล่งกำเนิด

ขั้วต่อทั้งสามของ FET คือ: ^{[ 47 ]}

1. แหล่งกำเนิด (S) ซึ่งเป็นจุดที่ตัวนำเข้าสู่ช่องสัญญาณ โดยทั่วไป กระแสที่เข้าสู่ช่องสัญญาณที่ S จะถูกกำหนดโดยI _S
2. จุดระบาย (D) คือจุดที่ตัวนำออกจากช่องสัญญาณ โดยทั่วไป กระแสที่ออกจากช่องสัญญาณที่จุด D จะถูกกำหนดโดย I _Dแรงดันระหว่างจุดระบายกับแหล่งกำเนิดคือV _DS
3. เกต (G) คือขั้วต่อที่ควบคุมการนำไฟฟ้าของช่องสัญญาณ โดยการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับ G เราสามารถควบคุม I _Dได้

FET ทุกตัวมี ขั้วต่อแหล่ง กำเนิด (source) , เดรน (drain ) และเกต (gate)ซึ่งเทียบได้กับขั้ว ต่อ ตัวปล่อย (emitter) , ตัวเก็บ (collector)และฐาน (base)ของ ทรานซิสเตอร์แบบไบ แอส (BJT) FET ส่วนใหญ่มีขั้วต่อที่สี่เรียกว่าบอดี้ (body ), ฐาน ( base ) , บัลค์ ( bulk) หรือซับสเตรต (substrate ) ขั้วต่อที่สี่นี้ทำหน้าที่ไบแอสทรานซิสเตอร์ให้ทำงาน การใช้งานขั้วต่อบอดี้ในวงจรนั้นค่อนข้างหายาก แต่การมีอยู่ของมันมีความสำคัญเมื่อจัดวางโครงสร้างทางกายภาพของ วงจรรวม ขนาดของเกต ความยาวLในแผนภาพ คือระยะห่างระหว่างแหล่งกำเนิดและเดรนความกว้างคือส่วนขยายของทรานซิสเตอร์ในทิศทางตั้งฉากกับหน้าตัดในแผนภาพ (เช่น เข้า/ออกจากหน้าจอ) โดยทั่วไปความกว้างจะใหญ่กว่าความยาวของเกตมาก ความยาวเกต 1 ไมโครเมตรจำกัดความถี่สูงสุดไว้ที่ประมาณ 5 GHz และ 0.2 ไมโครเมตรจำกัดไว้ที่ประมาณ 30 GHz

ชื่อของขั้วต่อต่างๆ นั้นหมายถึงหน้าที่ของมัน ขั้วต่อเกตอาจเปรียบได้กับการควบคุมการเปิดและปิดของเกตทางกายภาพ เกตนี้อนุญาตให้อิเล็กตรอนไหลผ่านหรือปิดกั้นการไหลผ่านโดยการสร้างหรือกำจัดช่องทางระหว่างซอร์สและเดรน การไหลของอิเล็กตรอนจากขั้วต่อซอร์สไปยังขั้วต่อเดรนได้รับอิทธิพลจากแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนเข้าไป ขั้วต่อบอดี้หมายถึงส่วนใหญ่ของสารกึ่งตัวนำที่เกต ซอร์ส และเดรนตั้งอยู่ โดยปกติขั้วต่อบอดี้จะเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดหรือต่ำสุดภายในวงจร ขึ้นอยู่กับชนิดของ FET บางครั้งขั้วต่อบอดี้และขั้วต่อซอร์สจะเชื่อมต่อกัน เนื่องจากซอร์สมักจะเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดหรือต่ำสุดภายในวงจร แม้ว่าจะมี FET หลายการใช้งานที่ไม่มีการกำหนดค่าเช่นนั้น เช่นทรานสมิธเมชั่นเกตและวงจร แคสเคด

แตกต่างจากทรานซิสเตอร์แบบ BJT ทรานซิสเตอร์แบบ FET ส่วนใหญ่มีความสมมาตรทางไฟฟ้า ดังนั้นขั้วแหล่งกำเนิดและขั้วระบายจึงสามารถสลับกันได้ในวงจรใช้งานจริงโดยไม่เปลี่ยนแปลงลักษณะการทำงานหรือฟังก์ชัน สิ่งนี้อาจทำให้เกิดความสับสนเมื่อ FET ดูเหมือนจะต่อ "กลับด้าน" ในแผนผังวงจรและวงจร เนื่องจากทิศทางทางกายภาพของ FET ถูกกำหนดไว้ด้วยเหตุผลอื่น เช่น ข้อพิจารณาด้านการจัดวางบนแผ่นวงจรพิมพ์

FET ควบคุมการไหลของอิเล็กตรอน (หรือโฮลอิเล็กตรอน ) จากแหล่งกำเนิดไปยังปลายทางโดยส่งผลต่อขนาดและรูปร่างของ "ช่องทางการนำไฟฟ้า" ที่สร้างและได้รับอิทธิพลจากแรงดันไฟฟ้า (หรือการไม่มีแรงดันไฟฟ้า) ที่จ่ายให้กับขั้วเกตและแหล่งกำเนิด (เพื่อความง่าย ในการอธิบายนี้จะถือว่าตัว FET และแหล่งกำเนิดเชื่อมต่อกัน) ช่องทางการนำไฟฟ้านี้คือ "กระแส" ที่อิเล็กตรอนไหลผ่านจากแหล่งกำเนิดไปยังปลายทาง

ใน อุปกรณ์ n-channelแบบ "โหมดการพร่อง" แรงดันเกต-ซอร์สที่เป็นลบจะทำให้บริเวณการพร่องขยายความกว้างและรุกเข้าไปในช่องสัญญาณจากด้านข้าง ทำให้ช่องสัญญาณแคบลง หากบริเวณแอคทีฟขยายตัวจนปิดช่องสัญญาณทั้งหมด ความต้านทานของช่องสัญญาณจากซอร์สไปยังเดรนจะสูงขึ้น และ FET จะปิดการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพเหมือนสวิตช์ (ดูรูปด้านขวา เมื่อกระแสไฟฟ้าน้อยมาก) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "พินช์ออฟ" และแรงดันที่เกิดปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "แรงดันพินช์ออฟ" ในทางกลับกัน แรงดันเกต-ซอร์สที่เป็นบวกจะเพิ่มขนาดของช่องสัญญาณและทำให้อิเล็กตรอนไหลได้ง่ายขึ้น (ดูรูปด้านขวา เมื่อมีช่องนำไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสูง)

ในอุปกรณ์แบบ n-channel "enhancement-mode" นั้น ช่องทางการนำไฟฟ้าไม่ได้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติภายในทรานซิสเตอร์ และจำเป็นต้องใช้แรงดันเกตถึงซอร์สที่เป็นบวกเพื่อสร้างช่องทางการนำไฟฟ้า แรงดันบวกนี้จะดึงดูดอิเล็กตรอนที่ลอยตัวอิสระภายในตัวทรานซิสเตอร์ไปยังเกต ทำให้เกิดช่องทางการนำไฟฟ้าขึ้น แต่ก่อนอื่น ต้องมีอิเล็กตรอนจำนวนมากพอถูกดึงดูดเข้ามาใกล้เกตเพื่อต้านทานไอออนของสารเจือปนที่เติมเข้าไปในตัวทรานซิสเตอร์ FET ซึ่งจะทำให้เกิดบริเวณที่ไม่มีตัวนำเคลื่อนที่ได้ เรียกว่าบริเวณพร่อง (depletion region ) และแรงดันที่เกิดบริเวณนี้เรียกว่าแรงดันเกณฑ์ (threshold voltage ) ของทรานซิสเตอร์ FET การเพิ่มแรงดันเกตถึงซอร์สต่อไปจะดึงดูดอิเล็กตรอนไปยังเกตมากขึ้น ซึ่งสามารถสร้างช่องทางการทำงานจากซอร์สไปยังเดรนได้ กระบวนการนี้เรียกว่าการกลับขั้ว (inversion )

ใน อุปกรณ์ p-channelแบบ "โหมดการพร่อง" แรงดันไฟฟ้าบวกจากเกตไปยังตัวถังจะขยายชั้นการพร่องโดยบังคับให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปยังส่วนต่อประสานระหว่างเกตกับฉนวน/สารกึ่งตัวนำ ทำให้เหลือบริเวณที่ปราศจากตัวนำซึ่งเป็นไอออนตัวรับที่มีประจุบวกและอยู่กับที่

ในทางกลับกัน ในอุปกรณ์ p-channel แบบ "enhancement-mode" จะไม่มีบริเวณนำไฟฟ้าอยู่ และต้องใช้แรงดันลบเพื่อสร้างช่องทางการนำไฟฟ้า

สำหรับอุปกรณ์ในโหมดเพิ่มประสิทธิภาพหรือโหมดลดทอน ที่แรงดันเดรนต่อซอร์สน้อยกว่าแรงดันเกตต่อซอร์สมาก การเปลี่ยนแรงดันเกตจะทำให้ความต้านทานของช่องเปลี่ยนแปลง และกระแสเดรนจะเป็นสัดส่วนกับแรงดันเดรน (โดยอ้างอิงจากแรงดันซอร์ส) ในโหมดนี้ FET ทำงานเหมือนตัวต้านทานแบบแปรผัน และ FET จะทำงานในโหมดเชิงเส้นหรือโหมดโอห์มิก^{[ 48 ] [ 49 ]}

หากแรงดันระหว่างเดรนกับซอร์สเพิ่มขึ้น จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สมมาตรอย่างมีนัยสำคัญในรูปร่างของช่องสัญญาณเนื่องจากความลาดชันของศักย์ไฟฟ้าจากซอร์สไปยังเดรน รูปร่างของบริเวณผกผันจะ "ถูกบีบ" ใกล้กับปลายเดรนของช่องสัญญาณ หากแรงดันระหว่างเดรนกับซอร์สเพิ่มขึ้นอีก จุดบีบของช่องสัญญาณจะเริ่มเคลื่อนห่างจากเดรนไปยังซอร์ส กล่าวได้ว่า FET อยู่ใน^โหมดอิ่มตัว [ ^{50 ]}แม้ว่าผู้เขียนบางคนจะเรียกมันว่าโหมดแอคทีฟเพื่อให้เปรียบเทียบได้ดีกว่ากับบริเวณการทำงานของทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์^{[ 51 ] [ 52 ]}โหมดอิ่มตัว หรือบริเวณระหว่างโอห์มิกและอิ่มตัว จะถูกใช้เมื่อต้องการการขยายสัญญาณ บริเวณระหว่างกลางนี้บางครั้งถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของบริเวณโอห์มิกหรือเชิงเส้น แม้ว่ากระแสเดรนจะไม่เป็นเชิงเส้นโดยประมาณกับแรงดันเดรนก็ตาม

แม้ว่าช่องนำไฟฟ้าที่เกิดจากแรงดันเกตถึงซอร์สจะไม่เชื่อมต่อซอร์สกับเดรนอีกต่อไปในโหมดอิ่มตัว แต่ตัวนำไฟฟ้าก็ไม่ได้ถูกปิดกั้นไม่ให้ไหล เมื่อพิจารณาอุปกรณ์แบบ n-channel enhancement-mode อีกครั้ง จะมี บริเวณพร่องประจุอยู่ในตัว p-type ล้อมรอบช่องนำไฟฟ้าและบริเวณเดรนและซอร์ส อิเล็กตรอนที่ประกอบเป็นช่องสามารถเคลื่อนที่ออกจากช่องผ่านบริเวณพร่องประจุได้หากถูกดึงดูดไปยังเดรนโดยแรงดันเดรนถึงซอร์ส บริเวณพร่องประจุปราศจากตัวนำไฟฟ้าและมีความต้านทานคล้ายกับซิลิคอนการเพิ่มแรงดันเดรนถึงซอร์สจะเพิ่มระยะห่างจากเดรนไปยังจุดพินช์ออฟ ทำให้ความต้านทานของบริเวณพร่องประจุเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของแรงดันเดรนถึงซอร์สที่ใช้ การเปลี่ยนแปลงตามสัดส่วนนี้ทำให้กระแสเดรนถึงซอร์สคงที่ค่อนข้างคงที่ โดยไม่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันเดรนถึงซอร์ส ซึ่งแตกต่างจากพฤติกรรมโอห์มิกในโหมดการทำงานเชิงเส้นอย่างสิ้นเชิง ดังนั้น ในโหมดอิ่มตัว FET จะทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายกระแสคงที่แทนที่จะเป็นตัวต้านทาน และสามารถใช้เป็นตัวขยายแรงดันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในกรณีนี้ แรงดันระหว่างเกตกับซอร์สจะเป็นตัวกำหนดระดับกระแสคงที่ที่ไหลผ่านช่องสัญญาณ

FET สามารถสร้างขึ้นจากสารกึ่งตัวนำหลายชนิด โดยซิลิคอนเป็นสารกึ่งตัวนำที่ใช้กันมากที่สุด FET ส่วนใหญ่ผลิตโดยใช้ เทคนิคการแปรรูปสารกึ่งตัวนำ แบบดั้งเดิม โดยใช้แผ่นเวเฟอร์สารกึ่งตัวนำผลึกเดี่ยว เป็นบริเวณแอคทีฟหรือช่องสัญญาณ

วัสดุตัวถังที่ค่อนข้างแปลกใหม่ ได้แก่ซิลิคอนอสัณฐานซิลิคอนผลึกหรือสารกึ่งตัวนำอสัณฐานอื่นๆ ในทรานซิสเตอร์แบบฟิล์มบางหรือทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าอินทรีย์ (OFET) ที่ใช้ สารกึ่งตัวนำ อินทรีย์เป็นพื้นฐาน บ่อยครั้งที่ฉนวนประตูและอิเล็กโทรดของ OFET ก็ทำจากวัสดุอินทรีย์เช่นกัน ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าเหล่านี้ผลิตขึ้นโดยใช้วัสดุหลากหลายชนิด เช่น ซิลิคอนคาร์ไบด์ (SiC) แกลเลียมอาร์เซไนด์ (GaAs) แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) และอินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ (InGaAs)

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2554 IBM ประกาศว่าได้ใช้ FET ที่ทำจาก กราฟีนในวงจรรวม สำเร็จแล้ว ^{[ 53 ] [ 54 ]}ทรานซิสเตอร์เหล่านี้มีความถี่ตัดประมาณ 2.23 GHz ซึ่งสูงกว่า FET ซิลิคอนมาตรฐานมาก^{[ 55 ]}

ช่องสัญญาณของ FET จะถูกเติมสารเจือ เพื่อสร้าง สารกึ่งตัวนำชนิด n หรือชนิด p ส่วนขั้วเดรนและซอร์สอาจถูกเติมสารเจือชนิดตรงข้ามกับช่องสัญญาณ ในกรณีของ FET แบบ enhancement mode หรืออาจถูกเติมสารเจือชนิดเดียวกันกับช่องสัญญาณในกรณีของ FET แบบ depletion mode นอกจากนี้ ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้ายังแตกต่างกันที่วิธีการฉนวนระหว่างช่องสัญญาณและเกต ประเภทของ FET ได้แก่:

• MOSFET (ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กแบบโลหะ-ออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์) ใช้_ฉนวน ( โดยทั่วไปคือSiO2 ) คั่นระหว่างเกตและตัวถัง นี่เป็นทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กชนิดที่พบได้บ่อยที่สุด
  • DGMOSFET ( dual-gate MOSFET ) หรือ DGMOS คือ MOSFET ที่มีเกตแยกเป็นสองเกต
  • IGBT ( ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์แบบมีฉนวนกั้น ) เป็นอุปกรณ์ควบคุมกำลังไฟฟ้า มีโครงสร้างคล้ายกับ MOSFET แต่มีช่องทางการนำไฟฟ้าหลักแบบไบโพลาร์ โดยทั่วไปจะใช้ในช่วงแรงดันระหว่างขั้วเดรนและซอร์ส 200–3000 โวลต์ ส่วนPower MOSFETยังคงเป็นอุปกรณ์ที่นิยมใช้สำหรับแรงดันระหว่างขั้วเดรนและซอร์ส 1 ถึง 200 โวลต์
  • JLNT ( junctionless nanowire transistor ) คือทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้า (FET) ชนิดหนึ่ง ซึ่งช่องสัญญาณประกอบด้วยนาโนไวร์หนึ่งเส้นหรือหลายเส้น และไม่มีจุดเชื่อมต่อใดๆ
  • ทรานซิสเตอร์ MNOS ( metal–nitride–oxide–semiconductor transistor ) ใช้ชั้นฉนวนไนไตรด์-ออกไซด์คั่นระหว่างเกตและตัวทรานซิสเตอร์
  • ISFET ( ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าไวต่อไอออน) สามารถใช้ในการวัดความเข้มข้นของไอออนในสารละลายได้ เมื่อความเข้มข้นของไอออน (เช่น H ⁺ดูได้จากอิเล็กโทรดวัดค่า pH ) เปลี่ยนแปลง กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านทรานซิสเตอร์ก็จะเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย
  • BioFET (Biologically sensitive field-effect transistor) เป็นเซนเซอร์/ไบโอเซนเซอร์ประเภทหนึ่งที่ใช้ เทคโนโลยี ISFET ซึ่งใช้ในการตรวจจับโมเลกุลที่ มีประจุ เมื่อมีโมเลกุลที่มีประจุอยู่ การเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าสถิตที่พื้นผิว BioFET จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านทรานซิสเตอร์ซึ่งสามารถวัดได้ ได้แก่ FET ที่ดัดแปลงด้วยเอนไซม์ (EnFETs), FET ที่ดัดแปลงด้วยภูมิคุ้มกัน (ImmunoFETs), FET ที่ดัดแปลงด้วยยีน (GenFETs), DNAFETs , BioFET ที่ใช้เซลล์ (CPFETs), FET ที่ใช้ด้วง/ชิป (BeetleFETs) และ FET ที่ใช้ช่องไอออน/การจับโปรตีน^{[ 56 ]}
  • DNAFET ( ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบดีเอ็นเอ ) เป็น FET ชนิดพิเศษที่ทำหน้าที่เป็นไบโอเซนเซอร์โดยใช้เกตที่ทำจากโมเลกุลดีเอ็นเอสายเดี่ยวในการตรวจจับสายดีเอ็นเอที่ตรงกัน
  • finFETซึ่งรวมถึงGAAFETหรือ gate-all-around FET ที่ใช้ในชิปประมวลผลความหนาแน่นสูง
• JFET (junction field-effect transistor) ใช้รอยต่อ p–n ที่ได้รับไบแอ สแบบย้อนกลับเพื่อแยกเกตออกจากตัวทรานซิสเตอร์
  • ทรานซิสเตอร์แบบเหนี่ยวนำสถิต (SIT) เป็นทรานซิสเตอร์แบบ JFET ชนิดหนึ่งที่มีช่องสัญญาณสั้น
• DEPFET คือ FET ที่สร้างขึ้นในซับสเตรตที่ถูกทำให้หมดประจุโดยสมบูรณ์ และทำหน้าที่เป็นทั้งเซนเซอร์ แอมพลิฟายเออร์ และหน่วยความจำในเวลาเดียวกัน สามารถใช้เป็นเซนเซอร์รับภาพ (โฟตอน) ได้
• FREDFET (fast-reverse หรือ fast-recovery epitaxial diode FET) เป็น FET ชนิดพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อให้ไดโอดภายในตัวสามารถฟื้นตัว (ปิด) ได้อย่างรวดเร็วมาก ทำให้สะดวกต่อการขับเคลื่อน โหลด แบบเหนี่ยวนำเช่นมอเตอร์ไฟฟ้า โดยเฉพาะ มอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านกำลังปานกลาง
• ปัจจุบัน HIGFET (ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบเกตฉนวนเฮเทอโรสตรักเจอร์) ถูกนำมาใช้ในการวิจัยเป็นหลัก^{[ 57 ]}
• MODFET (modulation-doped field-effect transistor) คือทรานซิสเตอร์ที่มีความคล่องตัวของอิเล็กตรอนสูงโดยใช้ โครงสร้าง บ่อควอนตัมที่เกิดจากการเติมสารเจือปนแบบไล่ระดับในบริเวณแอ็กทีฟ
• TFET ( ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กแบบอุโมงค์ ) ใช้หลักการอุโมงค์แบบแบนด์ต่อแบนด์^{[ 58 ]}
• TQFET (ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าควอนตัมเชิงทอพอโลยี) สลับวัสดุ 2 มิติจากฉนวนเชิงทอพอโลยีที่ ไม่มีการสูญเสียพลังงาน ('สถานะเปิด') ไปเป็นฉนวนทั่วไป ('สถานะปิด') โดยใช้สนามไฟฟ้าที่ประยุกต์ใช้^{[ 59 ]}
• ทรานซิสเตอร์ความคล่องตัวสูงของอิเล็กตรอน(HEMT ) หรือที่เรียกว่า HFET (heterostructure FET) สามารถสร้างได้โดยใช้เทคนิคการปรับแต่งช่องว่างพลังงานในสารกึ่งตัวนำสามองค์ประกอบ เช่นAlGaAsวัสดุที่มีช่องว่างพลังงานกว้างและถูกทำให้หมดประจุอย่างสมบูรณ์จะทำหน้าที่เป็นฉนวนระหว่างเกตและตัวทรานซิสเตอร์
• MESFET ( ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กโลหะ-สารกึ่งตัวนำ) แทนที่รอยต่อ p-nของ JFET ด้วยสิ่งกีดขวางชอตต์กีและใช้ใน GaAs และวัสดุสารกึ่งตัวนำ III-V อื่นๆ
• NOMFET เป็นทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าหน่วยความจำอินทรีย์อนุภาคนาโน^{[ 60 ]}
• GNRFET (ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบนาโนริบบอนกราฟีน) ใช้นาโนริบบอนกราฟีนเป็นช่องสัญญาณ^{[ 61 ]}
• VeSFET (vertical-slit field-effect transistor) เป็น FET แบบไร้รอยต่อรูปทรงสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีช่องแคบเชื่อมต่อแหล่งกำเนิดและระบายที่มุมตรงข้ามกัน ประตูสองบานอยู่ที่มุมอื่นๆ และควบคุมกระแสที่ไหลผ่านช่อง^{[ 62 ]}
• ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบนาโนทิวบ์คาร์บอน (CNTFET )
• OFET ( ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบอินทรีย์ ) ใช้สารกึ่งตัวนำอินทรีย์ในช่องสัญญาณ
• QFET ( ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กควอนตัม ) ใช้ประโยชน์จากการทะลุผ่านของควอนตัมเพื่อเพิ่มความเร็วในการทำงานของทรานซิสเตอร์อย่างมาก โดยกำจัดพื้นที่การนำไฟฟ้าของอิเล็กตรอนในทรานซิสเตอร์แบบดั้งเดิม
• SB-FET (ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบ Schottky-barrier) เป็นทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าที่มีขั้วไฟฟ้าสัมผัสแหล่งกำเนิดและระบายที่เป็นโลหะ ซึ่งสร้างสิ่งกีดขวาง Schottky ที่ส่วนต่อประสานระหว่างแหล่งกำเนิดและช่องสัญญาณ และระหว่างแหล่งกำเนิดและช่องสัญญาณ^{[ 63 ] [ 64 ]}
• GFET เป็นทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบกราฟีนที่มีความไวสูงซึ่งใช้เป็นไบโอเซนเซอร์และเซนเซอร์เคมีเนื่องจากโครงสร้าง 2 มิติของกราฟีนพร้อมกับคุณสมบัติทางกายภาพ GFET จึงให้ความไวที่เพิ่มขึ้นและลดโอกาสเกิด 'ผลบวกเท็จ' ในการใช้งานเซนเซอร์^{[ 65 ]}
• ทรานซิสเตอร์แบบ Fe FETใช้วัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกคั่นระหว่างเกต ทำให้ทรานซิสเตอร์สามารถคงสถานะเดิมไว้ได้แม้ไม่มีไบแอส อุปกรณ์ดังกล่าวอาจนำไปประยุกต์ใช้เป็น หน่วยความจำ แบบไม่ลบเลือนได้
• VTFET หรือทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าแบบขนส่งแนวตั้งซึ่งเป็นการดัดแปลงFinFET ของ IBM ในปี 2021 เพื่อให้ได้ความหนาแน่นที่สูงขึ้นและใช้พลังงานต่ำลง^{[ 66 ]}

ทรานซิสเตอร์แบบสนามแม่เหล็กมีความต้านทานกระแสเกตถึงเดรนสูง ประมาณ 100 MΩ หรือมากกว่านั้น ทำให้มีการแยกตัวระหว่างการควบคุมและการไหลในระดับสูง เนื่องจากสัญญาณรบกวนกระแสฐานจะเพิ่มขึ้นตามเวลาการปรับรูปร่าง^{[ 67 ]}โดยทั่วไป FET จะสร้างสัญญาณรบกวนน้อยกว่าทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จังก์ชัน (BJT) และพบได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อสัญญาณรบกวน เช่น จูนเนอร์และเครื่องขยายเสียงสัญญาณรบกวนต่ำสำหรับ เครื่องรับ VHFและดาวเทียม ไม่มีแรงดันออฟเซ็ตที่กระแสเดรนเป็นศูนย์และเป็นตัวสับสัญญาณที่ดีเยี่ยม โดยทั่วไปจะมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่า BJT ^{[ 47 ]}

เนื่องจาก FET ถูกควบคุมด้วยประจุที่เกต เมื่อเกตปิดหรือเปิดแล้ว จะไม่มีการดึงพลังงานเพิ่มเติม เหมือนกับที่เกิดขึ้นกับทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ หรือ รีเลย์แบบไม่ล็อคในบางสถานะ สิ่งนี้ทำให้สามารถสวิตช์ด้วยพลังงานต่ำมาก ซึ่งส่งผลให้สามารถลดขนาดของวงจรลงได้มากขึ้น เนื่องจากความต้องการในการระบายความร้อนลดลงเมื่อเทียบกับสวิตช์ประเภทอื่นๆ

ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้ามีผล คูณอัตราขยาย-แบนด์วิดท์ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์จังก์ชัน MOSFET มีความไวต่อแรงดันเกินมาก จึงต้องมีการจัดการเป็นพิเศษในระหว่างการติดตั้ง^{[ 68 ]}ชั้นฉนวนบางๆ ของ MOSFET ระหว่างเกตและช่องสัญญาณทำให้มีความเสี่ยงต่อการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตหรือการเปลี่ยนแปลงแรงดันเกณฑ์ในระหว่างการใช้งาน ซึ่งโดยปกติจะไม่เป็นปัญหาหลังจากที่อุปกรณ์ได้รับการติดตั้งในวงจรที่ออกแบบอย่างเหมาะสมแล้ว

โดยทั่วไป FET มักมีความต้านทาน "เปิด" ต่ำมากและมีความต้านทาน "ปิด" สูง อย่างไรก็ตาม ความต้านทานระดับกลางนั้นมีความสำคัญ ดังนั้น FET จึงสามารถกระจายพลังงานจำนวนมากในขณะที่ทำการสวิตช์ได้ ดังนั้น ประสิทธิภาพจึงอาจให้ความสำคัญกับการสวิตช์อย่างรวดเร็ว แต่สิ่งนี้อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวที่สามารถกระตุ้นความเหนี่ยวนำที่ไม่พึงประสงค์และสร้างแรงดันไฟฟ้าจำนวนมากที่สามารถเชื่อมต่อกับเกตและทำให้เกิดการสวิตช์โดยไม่ตั้งใจ วงจร FET จึงอาจต้องการการจัดวางอย่างระมัดระวังมากและอาจเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนระหว่างความเร็วในการสวิตช์และการกระจายพลังงาน นอกจากนี้ยังมีการแลกเปลี่ยนระหว่างพิกัดแรงดันไฟฟ้าและความต้านทาน "เปิด" ดังนั้น FET แรงดันสูงจึงมีความต้านทาน "เปิด" ค่อนข้างสูงและทำให้เกิดการสูญเสียการนำไฟฟ้า^{[ 69 ]}

ทรานซิสเตอร์แบบสนามไฟฟ้าค่อนข้างทนทาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้งานภายในขีดจำกัดด้านอุณหภูมิและไฟฟ้าที่ผู้ผลิตกำหนด ( การลดกำลัง ที่เหมาะสม ) อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ FET สมัยใหม่มักจะรวมไดโอดภายในตัวไว้ด้วย หากไม่คำนึงถึงคุณลักษณะของไดโอดภายในตัว FET อาจมีพฤติกรรมไดโอดภายในตัวแบบช้า ซึ่งทรานซิสเตอร์ปรสิตจะเปิดทำงานและอนุญาตให้ดึงกระแสสูงจากเดรนไปยังซอร์สเมื่อ FET ปิดอยู่^{[ 70 ]}

ทรานซิสเตอร์แบบควบคุมแหล่งกำเนิดมีความทนทานต่อปัญหาการผลิตและสิ่งแวดล้อมในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดใหญ่ เช่น จอแสดงผล แต่ทำงานช้ากว่า FET ^{[ 71 ]}

• ทรานซิสเตอร์สนามไฟฟ้าเคมี
• เคมี คอมโพสิสโม
• แอมพลิฟายเออร์ FET
• ผลกระทบจากสนามไฟฟ้า (เซมิคอนดักเตอร์)
• ฟินเฟต
• โฟลว์เอฟที
• อุปกรณ์มัลติเกต

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับทรานซิสเตอร์แบบสนามแม่เหล็ก (Field-effect Transistors )

• พีบีเอส ทรานซิสเตอร์แบบสนามแม่เหล็ก
• วิธีการทำงานของสารกึ่งตัวนำและทรานซิสเตอร์ (MOSFET) WeCanFigureThisOut.org
• ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กแบบจังก์ชัน
• วงจรเกต CMOS
• เอาชนะปัญหา Latchup ในสวิตช์อนาล็อก CMOS
• ทรานซิสเตอร์แบบสนามแม่เหล็กในทฤษฎีและการปฏิบัติ
• ทรานซิสเตอร์แบบสนามแม่เหล็กในฐานะตัวต้านทานควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้า
• "ทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็ก (FET)" . rolinychupetin (LRLinares). 30 มีนาคม 2013 – ผ่านทางYouTube .