MOS管是一种电压控制型器件，其核心机制是利用栅极电压产生的电场效应，来控制半导体表面导电沟道的形成与消失，从而实现对漏极和源极之间电流的通断控制。以下以最常用的N沟道增强型MOS管（NMOS）为例进行说明。
1. 基础结构：两个背靠背的PN结
结构：在一块P型半导体（掺硼，空穴浓度高）的衬底上，制作两个高掺杂的N型区（掺磷，自由电子浓度高），分别引出源极（S）和漏极（D）。在P区表面覆盖一层很薄的二氧化硅（SiO₂）绝缘层，并在其上制作一个金属电极，作为栅极（G）。
原始状态：从结构上看，两个N区（S和D）与中间的P区形成了两个背靠背的PN结。无论S和D之间如何加电压，总有一个PN结处于反偏状态，因此**在没有栅极电压时，D和S之间是截止的，没有电流流过。
2. 导通机制：栅压诱导形成导电沟道
电场效应：当在栅极（G）和源极（S）之间施加一个正向电压 Vgs时，栅极下面的金属板和P型衬底之间就形成了一个电容结构。栅极上的正电荷会产生一个垂直于半导体表面的电场。
载流子运动：这个电场会排斥P型衬底中的空穴（带正电），同时将衬底中原本数量很少的自由电子（带负电）吸引到表面附近。
反型层形成：随着Vgs的持续升高，被吸引到表面的电子越来越多。当Vgs超过一个特定的阈值电压Vth时，表面积累的电子浓度超过了空穴浓度，使得该区域的半导体类型发生了“反转”，由P型变成了N型。这层薄薄的N型半导体层被称为N型反型层，也就是N型导电沟道-。
导通：这个新形成的N型沟道像一座“桥”，将源极（S）和漏极（D）这两个原本被隔开的N型区域连接了起来。此时，若在漏极和源极之间施加电压Vds，电子便可以通过这个沟道从源极流向漏极（电流方向相反），NMOS管进入导通状态。
3. 关键特性
电压控制：MOS管相当于一个由Vgs控制的压控电阻。Vgs越高，沟道越厚，导通电阻 Rds 越小。
高输入阻抗：由于栅极和沟道之间被绝缘层（SiO₂）隔开，栅极电流几乎为零，因此输入阻抗极高（可达上亿欧姆）。这是MOS管功耗极低、能大规模集成在芯片中的根本原因。
易静电击穿：极高的输入阻抗也意味着栅极电容上积累的电荷很难释放。如果栅极积累的静电电压过高，会瞬间击穿那层极薄的二氧化硅绝缘层，导致器件永久性损坏。
4. PMOS的简要对比
结构：与NMOS相反，PMOS是在N型衬底上制作两个P型区。
导通条件：栅极电压需要比源极电压低一个阈值电压（即Vgs< Vth， Vth为负值），才能在表面形成P型反型层（空穴导电沟道），使管子导通。
