Comprehensive statistical analysis of random telegraph noise : Impact of gate voltage, temperature, and Bias time
Martin Martinez, Javier (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Baghban Bousari, Nazanin (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Castro-Lopez, Rafael (Instituto de Microelectrónica de Sevilla)
Eric, Deborah (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Roca, Elisenda (Instituto de Microelectrónica de Sevilla)
Rodríguez Martínez, Rosana (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Porti i Pujal, Marc (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)
Fernandez, Francisco V. (Instituto de Microelectrónica de Sevilla)
Nafría i Maqueda, Montserrat (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica)

Date:	2026
Abstract:	This work presents a statistical analysis of Random Telegraph Noise (RTN) in nanoscale MOSFETs, from more than 13,000 traces measured under varying voltages, temperatures, and bias times on an array-based characterization chip. Using the Weighted Time Lag Plot (WTLP), we extracted the average number of detectable traps and the associated current step amplitudes. Results show that the average number of detectable traps increases with voltage and temperature but decreases after some bias time due to a transient trap population. The average current step amplitude grows with voltage and shows negligible dependence on temperature. These findings support improved RTN modeling and are relevant for both reliability analysis and cryptographic applications.
Grants:	Agencia Estatal de Investigación PID2022-136949OB
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, i la comunicació pública de l'obra, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Subject:	CMOS ; Random telegraph noise ; Reliability ; Variability
Published in:	Microelectronic engineering, Vol. 303 (March 2026) , art. 112437, ISSN 0167-9317

DOI: 10.1016/j.mee.2025.112437

Available from: 2028-03-31 Postprint 7 p, 1.1 MB

The record appears in these collections:
Articles > Research articles
Articles > Published articles