Trong keđnh phađn tử, do tương tác giữa các nguyeđn tử mà mức naíng lượng bị lượng tử hóa thành dại tương ứng với vùng hóa trị, vùng dăn và xen giữa là vùng câm. Khi đó, ta có theơ mođ hình hóa thành các trường hợp cú theơ đeơ xét tính chât đieơn cụa nó.
Xét moơt transistor phađn tử có phađn bô mức naíng lượng như Hình 1.31a) [24]. Khi VD = 0, VG = 0, hai đieơn cực D và S có thê đieơn hóa tương ứng là µS = µ1 và µD = µ2. Mức thê đieơn hóa ban đaău cụa D và S ở vào giữa vùng câm cụa
các mức naíng lượng trong keđnh phađn tử, dòng đieơn cháy qua transistor baỉng khođng, hay nói cách khác, phađn tử có tính chât cách đieơn.
Nêu ta đaịt vào cực coơng moơt đieơn thê VG > 0 thì các đieơn tử trong keđnh bị hút veă phía cực coơng làm mức Fermi nađng cao leđn và đieău này tương tự như heơ các mức naíng lượng trong keđnh bị đaơy xuông. Khi các mức naíng lượng trong vùng dăn ngang mức thê đieơn hóa cụa đieơn cực, các đieơn tử deê dàng qua lớp tiêp xúc vào chiêm các mức naíng lượng còn trông trong vùng dăn, phađn tử mang đieơn tích ađm, tính chât dăn đieơn cụa keđnh là lối n (Hình 1.31b).
Ngược lái, nêu đaịt vào cực coơng moơt đieơn thê VG < 0, các đieơn tử trong keđnh bị đaơy xa khỏi cực coơng làm mức Fermi há thâp xuông và đieău này tương tự như heơ các mức naíng lượng trong keđnh phađn tử bị há thâp xuông. Khi các mức naíng lượng trong vùng hóa trị ngang mức thê đieơn hóa, các đieơn tử trong phađn tử deê dàng qua lớp tiêp xúc đi vào các đieơn cực D và S đeơ lái trong keđnh phađn tử các loê trông. Trong trường hợp này, phađn tử mang đieơn tích dương, tính chât dăn đieơn cụa keđnh là lối p (Hình 1.31c).
Như vađy, có theơ sử dúng transistor phađn tử đeơ khuêch đái hay xử lý tín hieơu với thê phađn cực ađm hoaịc dương. Trường hợp đieơn áp phađn cực VG < 0 sẽ có câu trúc mách tương tự như dùng MOSFET keđnh cạm ứng lối p. Nêu phađn cực VG > 0 sẽ có câu trúc mách tương tự như dùng MOSFET keđnh cạm ứng lối n (Hình 1.32).
Khi dùng MOSFET keđnh cạm ứng lối p, muôn đát được UGS < 0 ở giá trị nào đó từ moơt nguoăn nuođi, phại có Rs đụ lớn sao cho US0 vào khoạng 0,1 đên 0,3 giá trị nguoăn nuođi Ed. Đieău kieơn neđu tređn sẽ làm taíng đieơn áp nguoăn nuođi Ed. Trong chip maơt đoơ cao, taíng nguoăn nuođi là moơt yêu tô hoàn toàn bât lợi. Ngược lái, nêu dùng MOSFET keđnh cạm ứng lối n thì giá trị đieơn áp phađn cực có theơ thực hieơn được thođng qua tư leơ các đieơn trở R1, Rg và Rs mà khođng caăn taíng giá trị nguoăn nuođi. Trong đó đieơn trở Rs đóng theđm vai trò táo phạn hoăi ađm đeơ làm taíng đoơ oơn định cụa đieơm làm vieơc tĩnh cho mách đieơn. Chính vì lý do đó, tác giạ sẽ đi sađu nghieđn cứu transistor phađn tử có tính dăn đieơn lối n, đieău khieơn baỉng thê coơng dương.
Như chúng ta đã biêt, đoơ dăn tređn moơt mức naíng lượng cụa keđnh được tính theo bieơu thức (1.12).
G0 = q2/h = 38,7 µS = (25.8 kΩ)-1 (1.12) Tređn thực tê, những keđnh có kích thước nhỏ, có theơ xem như có hai mức naíng lượng baỉng nhau cho hai đieơn tử với spin ngược chieău nhau. Vì vađy, đoơ dăn tređn mức naíng lượng xác định sẽ có giá trị cực đái là 2G0. Chúng ta luođn đo được giá trị đoơ dăn thâp hơn giá trị 2G0 vì đieơn trở tiêp xúc giữa keđnh dăn với đieơn cực. Đoơ dăn 2G0 cho moơt mức naíng lượng chính là giới hán tređn mà ta có theơ xác định được nêu tiêp xúc cụa phađn tử trong keđnh dăn với đieơn cực là hoàn hạo.