\(\Pi\)型栅
半导体中的热电子指的是在强场下获得了足够动能的电子，这些高能高速的电子可以穿过半导体材料并且对器件产生一系列的影响。热电子实际上与半导体器件中的功耗有关。当电子在电场或者其他能量源（比如电磁辐射）获得了足够多的能量后，它会和晶格或者其他电子发生碰撞。在这些碰撞中，电子会将能量传递给晶格（也就是释放出声子），产生热量。
热电子的存在可以影响半导体器件的性能和可靠性。高功耗可以引起器件的运行温度增加。此外，热电子可以引起很多退化机制，比如热电子注入，可能会影响器件长期的性能可靠性。
热电子效应是指由于在器件尺寸缩小的过程中，电源电压不可能和器件尺寸按同样比例缩小，这样导致MOS器件内部电场增强。当MOS器件沟道中的电场强度超过100kV/cm时，电子在两次散射间获得的能量将可能超过它在散射中失去的能量，从而使一部分电子的能量显著高于热平衡时的平均动能而成为热电子。这跟分子动力学模拟算出来的热流差不多。
总之，热电子是半导体器件中的高能电子，可以引起功耗，同时还会影响器件的性能和可靠性。在GaN HEMT中，大量研究表明器件失效主要与器件大信号工作状态的强电场有关，失效机理主要有热电子注入、逆压电效应和栅极电子注入等模型。热电子注入模型指出，沟道内的电子在器件的开态、关态或射频工作应力下，沟道内的电子被强电场加速成为高能热电子，有可能发生实空间转移，溢出到沟道量子阱以外，被表面陷阱或者缓冲层陷阱俘获，从而使沟道电子密度降低，引起漏电流与跨导下降。这种高能热电子还能与晶格碰撞产生新的缺陷，使器件退化加剧。
A-Shaped Gate Design for ReducingHot-Electron Generation in GaN HEMTs
这篇文章的结果表明通过非对称的\(\Pi\)形栅，峰值热电子产生率可以下降41%，44%，和75%当器件工作在DC状态和Class AB模式在10GHz和40GHz时，和传统的T形栅相比。这种新的栅极结构表明在器件性能影响很小的情况下，热电子引发器件破坏的可靠性可以被很好的提升。
其实在这类改进器件结构来提升某些可靠性或者热性能的表现上，一个很重要的就是要保证它的首要电学性能不受到影响。