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热电子效应是由于在器件尺寸缩小的过程中，电源电压不可能和器件尺寸按同样比例缩小，这样导致MOS器件内部电场增强。当MOS器件沟道中的电场强度超过100千伏每厘米时，电子在两次散射间获得的能量将可能超过它在散射中失去的能量，从而使一部分电子的能量显著高于热平衡时的平均动能而成为热电子。高能量的热电子将严重影响MOS器件和电路的可靠性。热电子效应主要表现在以下三个方面，第一方面为热电子向栅氧化层中发射，第二方面为热电子效应引起衬底电流，第三方面为热电子效应引起栅电流。