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102年 - 102 專利商標審查特種考試_三等_電子工程：半導體元件#44203
科目：
半導體元件 |
年份：
102年 |
選擇題數：
0 |
申論題數：
6
試卷資訊
所屬科目：
半導體元件
選擇題 (0)
申論題 (6)
一、計算矽原子之間的最小距離為多少公分(cm)？矽晶格中每立方公分有多少矽原子？ 矽晶格常數（lattice constant）a = 5.43Å = 5.43 × 10
−8
cm。(20 分)
二、有一陡接面（abrupt junction）的矽 p-n 二極體，p 型的濃度為 Na = 2 × 10
16
cm，n 型 的濃度為 N
d
= 1 × 10
16
cm
−3
，在零偏壓 V
a
= 0 之下，求出p 型區的空乏區寬度x
p
，n 型 區的空乏區寬度 x
n
。若 V
a
= 0.5 V，求出 p 型區的空乏區寬度 x
p
，n 型區的空乏區寬 度 x
n
。熱電壓 V
t
= kT/q = 0.0259 V，矽的本質濃度 n
i
= 1.0 × 10
10
cm
−3
，矽的介電係數Si = 11.7 × 8.85 × 10
−14
F/cm。（20 分）
【已刪除】 ⑴如果
求出 f
1
及 f
2
的表示式。（10 分）
【已刪除】 ⑵如果
求出 f
3
及 f
4
的表示式。（10 分） 15 −3
【已刪除】四、假設有一 n-channel Si MESFET，n-channel 的 doping 為 N
d
= 1 × 10
15
cm
-3
，channel 的厚 度為 0.6 µm，求出內建電壓（built-in voltage）V
bi
及臨限電壓（threshold voltage）V
T
。 q = 1.6 × 10
−19
C，V
t
= kT/q = 0.0259 V，Metal 的功函數 qΦ
m
= 4.75 eV，Si 的電子親和力 （electron affinity）qX = 4.05 eV，傳導帶電子的有效狀態密度 N
c
= 2.84 × 10
19
cm
-3
， 矽的本質濃度 n
i
= 1.0 ×
10
cm
-3
，矽的介電係數
= 11.7 × 8.85 × 10 F
−14
/cm。（20 分）
【已刪除】五、計算一理想 MOS 電容的臨限電壓（threshold voltage）V
T
。MOS 的結構為金屬-氧化層-p 型矽半導體，設金屬的功函數 qΦ
m
= 4.1 eV，p 型矽半導體的濃度為 N
a
= 3 × 10
16
cm
−3
， 矽的電子親和力（electron affinity）qX = 4.05 eV，矽的能隙寬 E
g
= 1.12 eV，價電帶 電洞的有效狀態密度 N
v
= 1.04 × 10
19
cm
-3
，氧化層的厚度 t
ox
= 600 Å，氧化層的介電 係數
= 3.9 × 8.85 × 10
-14
F/cm，矽的介電係數
= 11.7 × 8.85 × 10
-14
F/cm，熱電壓 V
t
= kT/q = 0.0259 V。（20 分）
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求出 f1 及 f2 的表示式。（10 分） 
求出 f3 及 f4 的表示式。（10 分） 15 −3
= 11.7 × 8.85 × 10 F−14/cm。（20 分） 
= 3.9 × 8.85 × 10-14 F/cm，矽的介電係數 
= 11.7 × 8.85 × 10 -14F/cm，熱電壓 Vt = kT/q = 0.0259 V。（20 分）