103年 - 103 地方政府特種考試_三等_電子工程：半導體工程#39513

科目：半導體工程 | 年份：103年 | 選擇題數：0 | 申論題數：10

試卷資訊

所屬科目：半導體工程

選擇題 (0)

申論題 (10)

假如 a 表示某一半導體的晶格常數（lattice constant），且該半導體具有體心立方（body-centered cubic）的結晶結構，請計算該半導體單位體積所含有原子數目。（10 分）

請計算該半導體表面的單位面積所含的原子數目。（10 分）

一般 n 型半導體材料的電子濃度對溫度之關係圖可以分成三段區域，分別為低溫的冷凍（freeze out）區域、中間溫度的外摻（extrinsic）區域與高溫的本質（intrinsic）區域，各相鄰區域之間都有一轉折溫度值或轉折溫度範圍。對於電子濃度為 1 × 10 ¹⁴ cm ^-3、1 × 10¹⁶ cm ^-3與 1 × 10¹⁸ cm ^-3 的三個半導體材料，請繪出這三個半導體材料的電子濃度對溫度之關係圖於同一個圖中。（10 分）

關於矽半導體的電子漂移速度（electron drift velocity）對電場的關係圖，可以分成兩段區域，請分別說明在低電場（低於1 × 10⁵ V/cm）與高電場（高於1 × 10⁵ V/cm）時電子漂移速度與電場的關係。（10 分）

由一 n 型矽半導體與金（Au）形成蕭特基接面（Schottky junction），假如金的功函數（work function）為 4.8 eV，矽的電子親和力（electron affinity）為 4.05 eV ，矽的能隙為 1.1 eV，矽的功函數為 4.15 eV，請計算此蕭特基接面的能障值（barrier height）與內建電位值（built-in potential）。（10 分）

請說明 npn 雙極性接面電晶體（bipolar junction transistor，BJT）工作在什麼偏壓條件下，它的有效中性基極（base）寬度會減少？這稱為什麼效應？又請說明工作在什麼偏壓條件下，它的有效中性基極（base）寬度會增加？這稱為什麼效應？（10 分）

請說明製作白光發光二極體（LED）較常用的兩種方法。（10 分）

有一種使用 TEOS（tetraethyl orthosilicate）為原料的電漿加強式化學氣相沉積（Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition）技術成長二氧化矽（SiO₂）薄膜，請說明這種方法有什麼優點？（10 分）

在矽的局部氧化（local oxidation of silicon，LOCOS）過程中，何謂鳥嘴（bird’s beak）效應？它有什麼優點或缺點？（10 分）

請說明為什麼半導體在進行雜質擴散後，接著需要使用比較高的溫度或較長的時間進行熱處理？（10 分）