《表1 MOSFET尺寸和单个缺陷造成的ΔVth之间的关系[12]》

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《纳米pMOSFET上考虑涨落的NBTI测试方法新进展》

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注：MOSFET的有效栅氧厚度为2.2 nm，栅氧电容为1.3μF/cm2

Id波动的起源可以用表1来说明。在任意尺寸的MOSFET中，参数波动都是普遍存在的，这是由于费米能级附近的缺陷充放电引起的。器件尺寸很大时，栅介质层中的缺陷数目很多，导通时沟道中的载流子数目也很多，同时栅电容很大（栅面积大），这就使得单个缺陷的充放电引起的Vth的变化幅度非常小，如表1中末行所示。由于每个缺陷的充放电时间是完全随机的，大尺寸MOSFET虽然在费米能级附件能够参与充放电的缺陷总数较多，然而每个缺陷引起的Vth波动却相互抵消了，最终的结果就是大尺寸器件上的Vth波动非常小，如图10a所示。纳米尺寸下的MOSFET则刚好相反，虽然其在费米能级附件能够参与充放电的缺陷总数很少，但是其单个缺陷引起的Vth波动非常大，而且因为参与缺陷数目很少，彼此不会相互抵消，最终的结果就是纳米MOSFET器件上的Vth波动非常大，如图10b所示。