在這小節中我們將研究由於輻射傷害讓原本沒有 RTN 現象的元件產生 RTN 現象。70 mJ/cm2的元件，照射 30 個，均未發生此現象，只在照射 500 mJ/cm2
與 1000 mJ/cm2劑量的元件中找到，因此只能從中高劑量進行分析。
3-3-1 劑量 500mJ/cm
2圖 3-22 顯示閘極長度 0.1 m、寬度 0.2 m 的元件 G 照射前後的基本電性。
臨界電壓往正電壓方向移動了 17 mV，造成這樣的結果主要是因為此元件在照射
中產生大量的介面缺陷，使得次臨界擺幅從 71.28 mV/decade 大幅增加到 95.7
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mV/decade，因抵銷了氧化物缺陷正電荷降低臨界電壓的作用。漏電流如同之前 的各個元件，受到了輻射影響而讓漏電流上升。
RTN 的特性如圖 3-23 所示，很明顯地看到原本為固定電流的元件因為 EUV 的輻射傷害而開始產生 RTN 的現象，此現象發生在完全導通時，同時我們也發
現了一個如圖 3-24 的有趣現象，製程中所產生的缺陷所引發的 RTN 現象並不會
有在量測過程中長時間捕獲電子的情形，但是輻射所產生的缺陷卻會發生這樣的
情形，並且重新加偏壓再量一次也一樣只有前段時間回復正常的捕獲/發射電荷，
後段時間也長時間處於捕獲電子的狀態。這種情況也在照射 EUV 劑量為 1000
mJ/cm2的元件中發生，詳細的分析將在下一個小節中說明。從圖 3-25 再利用表
2-1 中第二個公式 - 缺陷在高介電係數介電質中且與通道反應的公式，得出缺陷 是在垂直方向距離通道 1.81 nm 的位置，因此是在高介電灀介電質中。低頻雜訊
的 PSD 如圖 3-26 所示，很明顯地看到照後由於 RTN 的產生，雜訊強度大幅增加，
讓 PSD 原本照射前斜率為接近-1 但照射後卻變為接近-2，呈現 RTN 主導的現象。
3-3-2 劑量 1000mJ/cm
2最後分析閘極長度 0.1 m、寬度 0.2 m 的元件 H，基本電性如圖 3-27，臨
界電壓往負的方向移動 30 mV，而 off-current 也是受到介面缺陷電荷的影響而使
漏電流上升，次臨界擺幅則是從 70.46 mV/decade 增加為 80.35 mV/decade。RTN
變化如圖 3-28，元件 H 也因為受到輻射傷害產生缺陷因而出現 RTN 現象，同樣
發生在完全導通時，也有和照射劑量 500 mJ/cm2的元件相同的電子被長時間捕
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獲的現象，如圖 3-29 所示。如果我們把時間軸拉到更長的時間來看，圖 3-30 顯
示了 VG=0.7 V 的情形，可以發現到 τe會在某些時間點急遽的上升，這種情形發
生的主要原因為，在同一位置上有深(ET2)、淺(ET1)兩個能階如圖 3-31，深能階
低於費米能階，淺能階高於費米能階。當淺能階接近費米能階，可能捕獲電子，
但是因為能量剛於費米能階，即使捕獲電子，τe還是比τc短。但是萬一該電子因
為某些因素損失能量，例如與聲子(phonon)碰撞，掉入深能階，τe就會變長。因
為深、淺能階在空間的同一位置，捕獲一個電子後，庫倫作用力使得不易捕獲第
二個電子，一旦電子從深能階逃出，又恢復淺能階捕獲電子的情形。在此我們只
就淺能階的位置做時間常數的計算，並且利用表 2-1 算出缺陷的垂直位置，如圖
3-32 所示，此缺陷深度距離通道 1.618 nm，也是在閘極介電層中。低頻雜訊的
PSD 圖如圖 3-33，由於 RTN 的產生，雜訊強度變強，斜率也從接近-1 變成接近
-2。
我們把這兩種劑量的結果整理在表 3-5，從表格看到輻射傷害確實讓元件的 特性變差，並有可能會產生 RTN 現象。相較於製程缺陷所產生的 RTN，輻射照
射後可能會在同一位置產生深淺能階的缺陷，會因為電子損失能量從淺掉到深能
階而使得 τe 的時間因而被拉長，但是在重新釋放電子後又能回復到原本較淺能
階缺陷的時間常數。