一种双层隔离三维阵列式半导体纳米线MOSFET，包括：半导体衬底；第一半导体纳米线MOSFET，进一步包括第一半导体纳米线阵列以及第一栅氧化层；第二半导体纳米线MOSFET，进一步包括第二半导体纳米线阵列以及第二栅氧化层；隔离介质层，设置在所述第一半导体纳米线MOSFET与所述第二半导体纳米线MOSFET之间；埋氧层，设置在所述第一半导体纳米线MOSFET与所述半导体衬底之间。本发明双层隔离三维阵列式半导体纳米线MOSFET的第一半导体纳米线MOSFET与第二半导体纳米线MOSFET通过隔离介质层间隔，可以完全独立的进行工艺调试，且器件集成度高。同时，本发明采用第一半导体纳米线MOSFET和第二半导体纳米线MOSFET均具有三维阵列式的半导体纳米线的结构设计进一步改善场效应晶体管的电学性能，并适用于前沿纳米器件技术领域。