一、熱電子電晶體原理
像常規的雙極電晶體是依靠電子和空穴來工作的一樣，熱電子電晶體是依靠冷電子(與晶格熱平衡的電子)和熱電子來工作的。冷電子提供器件中不同層的電導，熱電子攜帶輸入信息，並使之在器件中放大。
這種器件的典型結構很類似於雙極電晶體，也具有發射區(E)、基區(B)和集電區(C)，兩者的根本差別在於，在熱電子電晶體的基區兩側各有一個勢壘與發射區和集電區相連,勢壘的作用是把冷電子束縛在它們各自的區域內，從發射區注入到基區的熱電子具有足夠大的能量穿過集電區的勢壘，幾乎與集電極電壓無關，因此這種器件具有很高的輸出阻抗R0。
最早的熱電子器件是兩個金屬—氧化物—金屬(MOM )結構組成的MOMOM 結構。中間的金屬層作為電晶體的基區，這個區域足夠薄，允許電子準彈道輸運，因為金屬的電導率很高，避免了基區的高阻現象。但是由於金屬中熱電子平均自由程短，金屬和氧化層內的電子波函式差異比較大，這種器件的電流增益很低。這種器件沒有製成更主要的原因是工藝上的問題，因為要製造適當厚度的無針孔的金屬層和氧化物層是非常困難的。
二、幾種典型的熱電子電晶體
近年來用突變異質結製造的隧道熱電子輸運放大器件(THETA)的出現，標誌著熱電子器件的發展達到了新的水平。THETA的套用主要有兩個方面，其一，這種器件可以作為研究熱電子輸運的有用工具，這些研究包括電子彈道輸運的證實，谷間躍遷能譜的觀察，電子干涉效應的觀察等，其二這種器件可以作為放大器件在電路中使用。
RHET是在THETA基礎上發展起來的，兩者不同之處在於：THETA的注入器是單勢壘，RHET的注入器是雙勢壘，即所謂共振隧道勢壘。在共振隧道勢壘中從發射區注入電子的能量是單值的，由於RHET表現出負阻特性，在邏輯電路中，使用一個這樣的器件就可以代替幾個常規器件。
在電荷注入電晶體（chint)中，熱電子注入的原理是基於控制由勢壘隔開的兩個導電層之間熱電子的實空間輸運(RST)。實空間輸運的概念描述的是在窄半導體層中的電子在平行於層的電場下加速，獲得高的平均能量(變熱)，然後越過能量勢壘到相鄰導電層上。
