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在含双氧水(H2O2)10 m L/L和氨三乙酸(NTA)20 mmol/L的溶液(p H=9)中分别加入0.5、1.0、1.5和2.0 mg/L的18-冠醚-6,研究了在弱碱性条件下18-冠醚-6对金属钴(Co)电化学腐蚀的影响。结果表明:随着18-冠醚-6质量浓度的增加,钴与氮化钛(Ti N)的腐蚀电位差先降低后升高,当18-冠醚-6为1.0 mg/L时最低,而钴的腐蚀电流密度越来越小。通过扫描电镜(SEM)形貌表征和X射线光电子能谱(XPS)分析可以证实,18-冠醚-6的加入使钴表面的电化学腐蚀得到了有效抑制,显著改善了Co在化学机械抛光(CMP)后的表面状态。 相似文献
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钴(Co)作为10 nm及以下技术节点的铜互连极大规模集成电路(GLSI)的新型阻挡层材料,在阻挡层化学机械抛光(CMP)中易与铜(Cu)发生电偶腐蚀。本文采用电化学、CMP、静态腐蚀实验以及扫描电镜(SEM)表征方法,研究了弱碱性抛光液中螯合剂和氧化剂在Co/Cu电偶腐蚀中的协同作用。研究表明:抛光液中的氧化作用,使得Co和Cu表面生成一层由氧化物及氢氧化物组成的钝化膜,抑制了Co和Cu的静态腐蚀;多羟多胺螯合剂浓度增加,抛光液pH升高,Co和Cu表面钝化膜的生成加快;CMP过程中,Co和Cu腐蚀电位均有明显降低,去除速率均加快。抛光液组分为1.5 ml·L-1H2O2、0.1%FA/O螯合剂、30%AEO-9、5%硅溶胶(质量分数)时,Co的腐蚀电位低于Cu的腐蚀电位;研磨状态下,Co/Cu腐蚀电位差降到-6 m V,电偶腐蚀电流很小,极大地减弱Co/Cu电偶腐蚀。同时,Co的去除速率为130 nm·min-1,Cu的去除速率为76.5 nm·min-1,Co与Cu的静态腐蚀均不明显,可以很好地满足阻挡层CMP要求。 相似文献
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当技术节点降低至32 nm及以下时,为了缓解电阻-电容(RC)延迟导致的铜(Cu)互连器件可靠性差的问题,急需寻找新的阻挡层材料.与钽(Ta)相比,钴(Co)具有更低的电阻率、更小的硬度、与Cu更好的粘附性、在高纵横比沟槽中能实现保形沉积等优点.因此,Co成为取代Ta的有前途的衬里材料而被堆叠在氮化钽(TaN)阻挡层上.Co的引入可以降低阻挡层厚度和简化工艺过程.然而,当技术节点降低至10 nm及以下时,金属线宽度接近甚至小于Cu的电子平均自由程.由于侧壁和晶界处电子散射的增加,Cu的电阻率开始急剧增加.与Cu相比,Co的电子平均自由程更低且可以在阻挡层更薄的情况下工作.因此,Co成为替代中段制程(MOL)中接触金属W和后段制程(BEOL)中互连金属Cu的绝佳候选材料.Co的引入势必需要与化学机械抛光(CMP)以及CMP后清洗等相兼容的工艺.然而,与多层Cu互连Co基阻挡层CMP以及Co互连CMP相兼容的抛光液作为商业机密一直未被公开.同时,学术界对Co的CMP也缺乏系统而全面的研究.本文就Co作为Cu互连阻挡层和互连金属的有效性及可行性进行了系统论述,重点综述了Co基阻挡层和Co互连CMP的研究现状,讨论了不同化学添加剂对材料去除速率、腐蚀防护、电偶腐蚀和去除速率选择性的影响.同时,本文对Co CMP所面临的问题与挑战进行了总结,以期为Co基阻挡层以及Co互连CMP浆料的开发提供有价值的参考. 相似文献
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采用溶胶-凝胶法制备了CuO掺杂TiO_2纳米材料并用于丙酮气敏传感器制备,通过XRD和SEM对样品的物相结构和表面微观形貌进行表征,利用EDS对样品的元素种类与平面分布进行了分析,研究了CuO掺杂量、工作温度、光激发等对元件气敏性能的影响。结果表明,CuO-TiO_2对丙酮表现出良好的选择性,掺杂6.6%(质量分数)CuO的CuO-TiO_2,经500℃退火后,在75℃下,对体积分数为1000×10~(-6)丙酮的灵敏度达到106.71,响应时间和恢复时间均为2 s;同时研究还显示光激发可以有效提高元件的气敏性能,紫外光照射下元件对丙酮的灵敏度相比无光条件下增幅95%,而可见光照射下元件对丙酮的灵敏度相比无光条件下仍能增幅50%。 相似文献