界面缺陷态可用类施主类受主理论来解释：对n型半导体来说，定义中性能级E0以上缺陷态为类受主态(无电子占据为电中性，有电子占据带负电)，中性能级以下为类施主态(无电子占据带正电，有电子占据为电中性)，能带图如图1(a)所示，其中实心黑点为电子。当外加偏压为零时费米能级EF以上为空，且为电中性；EF以下被电子占据，中性能级至EF间缺陷态被电子占据，带负电；中性能级以下被电子占据，为电中性。
(1)当外加偏压为正时，半导体表面呈现积累现象，半导体表面能级向下弯曲，此时几乎所有的界面缺陷态都在EF以下，被电子全部占据，类受主缺陷态带负电，类施主缺陷态为电中性，因此总的界面缺陷态带负电，能带图如图1(b)所示。
(2)当外加偏压为小负偏压时，半导体表面呈现耗尽区，半导体表面能级向上弯曲，此时，类受主缺陷态部分呈电中性，部分带负电，类施主缺陷态呈电中性，因此总的界面缺陷态带负电，能带图如图1(c)所示。
(3)当继续增大外加负偏压时，半导体表面呈现反型区，半导体表面能级继续向上弯曲，此时类受主缺陷态全部在EF之上，类受主缺陷态未被电子占据，呈电中性，类施主部分未被电子占据带正电，部分被电子占呈电中性，因此总的界面缺陷态带正电，能带图如图1(d)所示。
图1 不同状态下界面缺陷态的能带图 (a)无外加偏压；(b)积累型；(c)耗尽型；(d)反型，其中实心黑点为缺陷态捕获的电子
1. 准静态法
准静态法也称为高-低频电容法，是表征Si系统界面特性的一种常用方法，能够表征SiO2/Si系统中整个禁带宽度的界面缺陷态密度。其基本原理为：将低频法测出的C-V曲线与理想的无界面缺陷的C-V曲线相比较，由于频率足够低，界面缺陷态会响应低频信号，使C-V曲线发生变化，对比理想C-V曲线可计算出界面缺陷态密度。低频电容可由式(1)计算：
(1)
准静态法在表征过程中对以下两点具有较高要求：(1)对介质层的薄膜质量要求高，漏电流要小；(2)对测量环境要求高，环境的噪声数量级要足够低。虽然准静态法能够表征SiO2/Si系统整个禁带宽度范围内的界面缺陷，但是在GaN系统中，GaN的电子发射时间极长、少子产生速率极低，GaN深能级的缺陷态无法响应测量信号，因而使用准静态法表征GaN系统的界面缺陷态，获得界面缺陷态密度的能级深度十分有限。因此，若使用准静态法表征GaN MOS结构需进行修正。
2. 电导法
电导法由Nicollian和Goetzberger于1967年提出，是表征界面缺陷态密度最灵敏的方法，能表征量级为1010cm-2eV-1及以下的界面缺陷态。其基本原理是：对n型半导体而言，当器件处在耗尽区(负偏压)状态时，电子费米能级向价带处移动，界面缺陷态能够捕获和发射载流子，与衬底进行载流子交换，导致能量发生损耗，损耗量Gp与能级Et处的界面缺陷密度有关，由此表征界面缺陷信息。
电导法的等效电路如图2(a)所示，包含氧化层电容Cox、半导体电容Cs、界面缺陷态电容Cit，界面缺陷态捕获和发射载流子用电阻Rit表示。
图2(a)电导法的等效电路图；(b)耗尽状态电容等效电路图；(c)不考虑寄生电阻的等效电路图
图2(b)是耗尽状态下电容等效电路图，不考虑寄生电阻的情况下，将电路等效为图2(c)所示电路，可得：
3. Terman法
Terman法，也称为室温高频电容法，是由Terman开发的一种表征界面缺陷密度的一种方法。其基本思想基于以下假设：(1)中性能级E0以上为类受主缺陷，中性能级E0以下为类施主缺陷；(2)设置的频率足够高，使得界面缺陷跟不上扫描速度，但是能够响应直流信号，因此界面缺陷态不贡献额外的电容分量。换句话说，当给处于耗尽状态下的器件一个小的外加偏压，会引起额外的半导体电荷QG=-(Qb+Qn+Qit)，且：
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