目前已经取得了一些进展，但没有简单的答案。
可靠性测试和模拟中的一个更重要的挑战是退化机制的占空比依赖性，如负偏置温度不稳定性(NBTI)和热载流子注入(HCI)。例如,如前所述，两者
由NBTI引起的偏移和基线行为的恢复非常依赖于设备工作负载。
这是一种直观的行为。更频繁或更长时间施加的压力比更不频繁或更短时间施加的压力造成更大的退化，这并不奇怪。如果在设备关闭时，压力引起的损伤是可以恢复的，那么可以预见的是，使用频率较低的设备更容易恢复。
尽管如此，设备在压力下的退化与由于工艺变化而导致的基线性能变化明显不同。作为手臂罗伯·艾特肯和他在ARM研究公司的同事们观察到的在12月的IEEE电子设备会议(IEDM)上，器件变化的来源——例如光刻或植入物变化——通常是不相关的。沿着给定逻辑路径的器件将随机变化，因此变化将趋向于相互抵消。通常，最坏的工艺变化场景会产生许多略低于平均水平的设备，而不是一些极端的异常值。
相反，占空比是高度相关的。芯片的一小部分有可能比不常用的逻辑路径承受更多的压力。因此，如果没有关于预期工作负载的信息，就很难做出准确的可靠性预测。
占空比依赖性越明显，研究就越困难。直到今天，还不清楚在大多数设备中看到的NBTI行为是完全可恢复的，还是有一个永久性的组件。因为任何单一缺陷的恢复时间都可能非常长，所以很难衡量一个永久性损坏的设备和一个最终会恢复的设备之间的差异，只要有足够的“关闭”时间。
在IEDM的另一篇论文中，微电子研究所的Tibor Grasser和他的同事设计了一种方法用于估计NBTI的永久分量。经过标准的100秒恢复周期和10次电流/电压扫描后，该小组将剩余的任何原因归因
转向他们“实用地称之为永久的”(从今往后简称为“永久的”)的损害。虽然他们承认，这种变化可能包含一个“缓慢的”长时间常数可恢复成分，以及一个真正永久的成分，但这两者加起来只占观察到的总量的10%左右
转变。
他们将“永久的”NBTI成分归因于氧化物栅极一侧缺陷释放的氢，而可恢复的成分似乎是由于通道/介电界面上的陷阱。而氢考虑和拒绝不足以解释所有nbti诱发的疾病
移位，它仍然可以解释小得多的“永久”组件。
那么SOI呢?
业界正越来越多地考虑平面硅晶体管的替代品，部分原因是NBTI对高尺寸器件越来越重要。其中一个，耗竭绝缘体特别具有吸引力的是，它能够平衡功耗和单个模具的性能。不过，它的优势可能会带来新的可靠性问题。根据IEDM纸由普渡大学的Sanghoon Shin及其同事提出，在高尺度SOI器件中存在的高电场可以显著提高相对于底层衬底的通道温度。这有点违反直觉。更薄，未掺杂通道增加源/漏电阻，从而减少电流和功耗。低功耗通常意味着低热量。然而，薄通道也增加了热阻。温度变化是热阻乘以功率的函数，因此非常薄的通道可以发生大量的加热。最终，制造商将需要平衡薄通道的静电优势与自加热和热载流子注入相关的可靠性问题。
FinFETs吗?
出于同样的原因，自热也是finfet的一个重要考虑因素。从孤立的翅片散热是一项挑战。事实上,正如以前讨论的，这些器件的一些NBTI优势可能会被更严重的HCI退化所抵消。
HCI也很大程度上取决于占空比。可靠性仿真需要考虑实际提出的电路设计，而不仅仅是单个设备的行为。事实上，IBM的研究人员发现,甚至相邻器件的占空比也可能需要考虑。如果离态器件(A)位于开态器件(B)旁边，器件B的栅极泄漏会导致漏电流在器件A中流动。当器件A的热阻较大时，漏电流产生的热量散失较慢，导致局部热点，潜在的可靠性降低。在老化或可靠性测试期间对设备施加过大的压力，甚至会导致相关线路接线后端的电迁移。(类似的效果也会发生在包内系统设计中的非状态设备中，这将在以后的文章中讨论。)
好吧，我们能放弃硅吗?
这些问题都不会随着潜在的替代渠道材料的引入而消失。事实上，其中一些确实如此可能会变得更糟．例如，与硅相比，SiGe可能提供更低的NBTI，但锗是一种较差的热导体，更容易自热和随之而来的降解。
在工作了在上个月的材料研究学会春季会议(论文EP11.8.01)上，IMEC CMOS FEOL可靠性小组的研究员Jacopo Franco解释说，SiGe可靠性最大的问题是通道材料和栅极堆栈之间的接口。原生的GeO^x电介质比完全氧化的SiO²帽层更容易制造。遗憾的是，具有GeO^x界面层的设备的可靠性相当差。氧化物缺陷水平分布广泛，电压依赖性小。在具有Al²O³界面氧化物的InGaAs体系中也可以看到类似的行为
位移和阈下坡度退化。
在这两种情况下，理想的门堆栈将是一个具有狭窄的缺陷水平分布，并且这些水平与设备的费米能量不一致。IMEC的研究人员阐述了一种可能性放置在硅钝化锗fet上的一层薄薄的镧层，相对于HfO²电介质改变陷阱能级。降解行为有更强的电压依赖性。
结论
纵观六个月左右的进展，很明显，对于高度规模化的器件和替代晶体管结构所带来的可靠性挑战，没有简单的答案。相反，解决方案似乎需要更仔细地模拟每个设备所面临的环境，更仔细地优化浇口堆栈和散热，以及设计师和工艺工程师之间更密切的合作。
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随着时间的推移，可靠性会增加风险
芯片越来越可靠了吗?
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该装置是普渡纸是一种较厚的BOX FDSOI (150nm)，已知有热阻顾虑。业界使用的是薄盒(25nm或更小)器件。