在传统MOSFET中，载流子从源极跳过pn结势垒热注入到沟道中。而隧穿场效应晶体管（Tunneling Field-Effect Transistor或许TFET）的作业原理是带间隧穿（Band-to-band tunneling或许BTBT）。BTBT最早由Zener在1934年提出来。pn结在反偏状态下，当n区导带中某些未被电子占有的空能态与p区价带中某些被电子占有的能态具有相同的能量，并且势垒区很窄时，电子会从p区价带隧穿到n区导带。下图是一个典型的双栅结构的Si TFET示意图，其间tox表明栅介质的厚度，tsi表明体硅的厚度。TFET是一个p+-i-n+结构，i区上方是栅介质和栅电极。它经过栅极电压的改变调制i区的能带来操控器材的电流。
在抱负状态下，一个p+区和n+区掺杂对称的TFET在不同极性的栅极电压偏置下能够表现出双极性。所以关于n型TFET来说，p+区是源区，i区是沟道区，n+区是漏区。关于p型TFET来说，p+区是漏区，i区是沟道区，n+区是源区。漏极电压用Vd表明，栅极电压用Vs表明，栅极电压用Vg表明。
隧穿场效应晶体管是什么—-隧穿场效应晶体管作业原理
隧穿场效应晶体管（TFET）的作业原理是带间隧穿，其S能够打破60mV/decade的约束，并且TFET的Ioff十分低，所以TFET的作业电压能够进一步地下降。如下图中的虚线所示，在比较小的栅电压条件下，TFET的Ion和Ion/Ioff都会大于传统MOSFTE的Ion和Ion/Ioff。所以TFET被看做是十分有远景的低作业电压和低功耗的逻辑CMOS器材。
除了运用多栅结构进步器材的栅控才能和S小于60mV/decade的TFET，另一种减小集成电路功耗的办法是下降晶体管的作业电压Vdd。传统的MOSFET等比例缩小准则假定阈值电压也能等比例的缩小，可是实际上阈值电压并不遵从这样的准则。所以继续地减小作业电压必然会导致栅极的驱动才能（Vdd-Vth）下降。当栅极驱动才能下降时，器材的驱动电流Ion会减小。Ion的减小使器材的推迟（t=CVdd/Ion）添加或许器材的开关速度减小。因为InAs和GaAs的电子迁移率高于Si的电子迁移率，Ge和InSb的空穴迁移率高于Si的空穴迁移率，假如选用上述高迁移率的资料作为器材的沟道资料能够缓解（Vdd-Vth）的下降带来的Ion减小，所以在高速度和低功耗的集成电路中，III-V资料和Ge都是很有远景的器材沟道资料。
