早在20世纪20~30年代，欧美的研究人员（如美国的J.E.Lilienfeld）就提出了场效应晶体管结构的设想，这比双极晶体管的提出还要早约20年。如下图所示，这种器件的工作原理为通过施加在金属平板上的电压来调节其下的半导体的电导，从而调制欧姆接触A和B之间的电流。这种通过

　　由于半导体制备工艺的限制，场效应晶体管直到20世纪50年代才被实际制造出来。1952年，W.Sockley提出第一个现代场效应器件，即结型场效应晶体管（J-FET），并对其进行了分析。1953年，Dacey和Ross制造出可实际工作的J-FET。如下图所示，在J-FET中，pn结代替了Lilienfeld结构中的金属平板，A和B接触电极称为源和漏，场效应电极称为栅，通过pn结耗尽层来调制源和漏接触电极之间半导体的电导率。

　　我们知道，金属与半导体接触可以形成pn结二极管的结构。在上述场效应晶体管中，将金半接触取代pn结即可形成所谓的MESFET，这是采用整流型金属-半导体栅构造出的一种场效应晶体管。此外，利用金属-氧化层-半导体结构（MOS）构成的金属-氧化层-半导体场效应晶体管（MOSFET）在20世纪60年代进入实用阶段，已成为电力电子领域的一类关键器件。

　　下图给出了J-FET基本器件结构的横截面，如图所示，所加的栅电压改变pn结的耗尽层宽度和相应的垂直于半导体表面的电场。耗尽层宽度的改变，反过来会调节源、漏欧姆接触电极之间的电导。

　　J-FET的工作过程只涉及一种载流子，其正常工作为电子从源流过n区到达漏的过程。组成电流的载流子在源电极（S）从外部流入半导体，在漏（D）电极处离开半导体。栅（D）电极起到控制或开关作用。下图给出了典型的现代J-FET的结构，其在功效上等同于最初的肖克利结构。

　　借助理想的、形状对称的肖克利结构对J-FET器件进行定性讨论。J-FET的源和漏之间有一个n型区，其标准工作条件为上下栅连接在一起，V_{G}\leq0，V_{D}\geq0。当V_{G}\leq0时，pn结总是零偏或反偏，而V_{D}\geq0保证n区电子从源端流到漏端。

　　如下图（a）所示，假设栅极接地，V_{G}=0，V_{D}=0，器件处于热平衡状态。器件内的顶部和底部pn结中存在很小的耗尽区，且耗尽区主要扩展到处于器件中心位置的轻掺杂n区。

　　如下图（b）所示，同样是栅极接地，V_{G}=0，V_{D}增加至一个很小的正向电压，这时会有电流I_{D}开始通过夹在两个pn结之间的非耗尽n区而流入漏端。这个非耗尽的、有电流通过的区域称为沟道。在较小的V_{D}下，沟道可视作一个单纯的电阻，器件的I_{D}和V_{D}变化关系是线性的。

　　如下图（c）所示，当V_{D}增加至零点几个伏特以上，器件会进入一个新的工作区域。假设，在漏端加上5V电压，由于源端接地，因此在沟道内某些位置电势以1V、2V、3V和4V这样的形式分布，且从源到漏，电势逐渐增大。但pn结的p侧被固定为零电位。因此，外加漏偏压会间接导致栅结反向偏置和耗尽层宽度的增加。

　　如下图（d）所示，随着V_{D}的不断增加，耗尽层宽度不断增加，导致电导体积减少，源到漏的电阻会增加。在更大的漏电压下，由于沟道变窄，I_{D}-V_{D}的特性曲线的斜率将会下降。

　　如下图（e）所示，随着漏电压的进一步增加，沟道变得越来越窄，特别是漏端附近的沟道最窄，直到靠近漏端附近的顶部和底部的耗尽区最终接触到一起。沟道完全耗尽，即顶部和底部的耗尽区相接触，称为“夹断”。当器件内的沟道夹断，I_{D}-V_{D}的特性曲线的斜率近似为零。夹断点处的漏偏压称为V_{Dsat}。

　　值得注意的是，沟道夹断并不意味着沟道内没有电流通过。因为如果夹断时I_{D}为零，则沟道内所有位置都没有电流，沿沟道的压降与V_{D}=0相同，即处处为零，沟道内电势处处为零，pn结为零偏置，沟道将从源到漏完全开通，与沟道夹断相矛盾。

　　也就是说，J-FET内必须有电流流过以满足和维持沟道夹断的条件。耗尽区内并非不存在载流子，只是相对于衬底杂质浓度而言较小，但载流子密度也可达~10^{12}/cm^{3}或更大，因此耗尽区内也可流过大电流。

　　如下图（f）所示，当漏偏压超过夹断点偏压，I_{D}-V_{D}的特性出现饱和，此时存在饱和的I_{Dsat}。饱和现象出现的原因是：漏偏压超过V_{Dsat}时，沟道夹断变宽，定义\Delta L为以夹断点为起点的沟道耗尽长度。\Delta L部分在漏端一侧的电压是V_{D}，在源端一侧的电压是V_{Dsat}。外加电压超过V_{Dsat}的部分（V_{Dsat}-V_{D}）落在已耗尽的沟道部分。在\Delta L\ll L的情况下，器件中源端到夹断点之间的区域，饱和后和饱和开始时该区域的形状基本相同，而且有着同样的端点电压。如果这个导电区的形状和该区上的压降没有改变，则通过该区的电流也保持不变，因此夹断后漏电流近似保持恒定。但是，如果\Delta L与L可比，则同样的压降将降在缩短的沟道区上，则夹断后的I_{D}将随V_{D}增加而略微增加。这种效应在短沟道器件中将会变得特别地显著。

　　首先，如果V_{G}0，即使V_{D}=0，顶部和底部的pn结都将处于反向偏置。结上的反向偏压增加了耗尽层宽度而缩小了沟道中V_{D}=0的区域。因此，当V_{G}0，在给定V_{D}的情况下，沟道电阻增加，I_{D}-V_{D}的特性曲线中线性部分的斜率将会减小。

　　其次，由于V_{D}=0时沟道变窄，那么在较小漏偏压下沟道将会出现夹断，因此，V_{G}0时的V_{Dsat}和I_{Dsat}小于V_{G}=0时二者的值。

　　最后，对于足够负的栅极偏压，即使V_{D}=0，也有可能使整个沟道处于耗尽状态。V_{D}为零时，将整个沟道完全耗尽的栅电压V_{G}=V_{P}称为夹断栅电压。对V_{G}\leq V_{P}，在所有漏偏压下漏电流均等于零。

　　J-FET的电流传输主要由一种载流子（多数载流子）承担，不存在少数载流子的贮存效应，因此有利于达到比较高的截至频率和快的开关速度；

　　J-FET是电压控制器件。它的输入电阻要比BJT高得多，在应用电路中易于实现级间直接耦合，因此其输入端易于与标准的微波系统匹配；

　　早期的J-FET大多用半导体硅材料制作，进入二十世纪九十年代，LnP、GaLnAsP等化合物半导体J-FET被成功地制造出来，它们易于同GaLnAsP激光器及探测器集成在同一光电集成电路芯片上。此外，在高速GaAs数字集成电路中，用J-FET代替MESFET，可以改善电路单元的一些性能并提高芯片的电学参数的合格率。