Известно, что разные материалы имеют разные энергии свободных электронов.

Как показано на рис13. энергии свободных электронов для двух разных материалов не совпадают. Однако так называемая энергия свободного электрона не равна полной энергии электрона, изолированного от всяких взаимодействий. Эту энергию необходимо рассматривать как добавочную энергию, необходимую электрону, находящемуся на уровне Ферми в материале данного типа, для того чтобы он мог преодолеть потенциальный барьер и попасть в вакуум. Каждый материал характеризуется собственными силами связи. Следовательно, энергия свободного электрона будет разной для разных материалов. В состоянии равновесия единственной величиной, связывающей объемные свойства материала с вакуумом, является уровень Ферми. Все виды энергии кристаллической решетки будут выражаться через уровень Ферми, кроме энергии электронов, находящихся в вакууме.

Величина канала на поверхности кремния зависит от разности работ выхода кремния и двуокиси кремния, и, кроме того, определяется работой выхода металла, из которого выполнен электрод затвора. Особенно это важно в случае тонких окислов. Достаточно отметить, что металлы с малой работой выхода способствуют возникновению канала на поверхности кремния, тогда как металлы с работой выхода, превышающей работу выхода кремния, приводят к уменьшению канала.