107年 - 107 地方政府特種考試_三等_電子工程：半導體工程#73694

科目：半導體工程 | 年份：107年 | 選擇題數：0 | 申論題數：13

試卷資訊

所屬科目：半導體工程

選擇題 (0)

申論題 (13)

⑴請說明與畫出單晶矽晶圓，砷化鎵和氮化鎵之晶體結構。（12 分）

⑵為何砷化鎵電子漂移速度與電場之關係圖如下，請說明之。（6 分）

二、如果矽晶圓（矽能隙為 1.12 eV）被摻雜 10¹⁷砷原子/cm³ ，請計算出載子濃度和 300 K 費米能階相較於中間能隙之位置。（Note：ni=9.65×10⁹ cm^-3）（8 分）

⑴何種情況下半導體會變成簡併半導體（Degenerate Semiconductor）？（3 分）簡併半導體對能隙有何影響。（2 分）

⑵於半導體製程中離子佈植後需搭配熱處理，其目的為何。（4 分）

四、請寫出 n 型半導體之連續方程式（continuity equation），並說明每一項次影響之因素。（5 分）

⑴請畫出在間接能隙半導體材料中四種電子與電洞產生與復合（generation-recombination）之過程。（8 分）

⑵請畫出 Haynes-Schockley 實驗之裝置。（4 分）若以 n 型半導體為例，當無外加電場與有外加電場時載子分布之狀況。（8 分）

六、請畫出 p 型半導體與 n 型半導體形成 pn 接面前後之能隙圖。（10 分）

七、請畫出 pn 二極體在順向偏壓時少數載子和電子/電洞產生電流之分布，並標示少數載子與電壓之關係式。（10 分）

八、一個理想之 MOS 元件，如果半導體載子 N_A=10¹⁷/cm³，請計算其空乏區最大寬度。（Note：矽相對介電常數=11.9，真空介電常數=8.85×10^-14 F/cm）（4 分）

九、何謂異質接面？何謂磊晶？欲得到品質佳之異質磊晶膜需符合那些要素。（8 分）

十、若於 Si（莫耳重：28.9 g/mol；密度：2.33 g/cm³）晶圓上以熱氧化方式成長 SiO₂（莫耳重：60.08 g/mol；密度：2.21 g/cm³ ）膜厚為 x，請說明將有多少 Si 會轉換成 SiO₂。（8 分）