阿摩線上測驗 登入

107年 - 107 高等考試_三級_電子工程：半導體工程#71146

科目：半導體工程 | 年份：107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)

⑴試分別指出其為何種晶格結構（crystal structure）？（5 分）
⑵請說明兩者之能帶圖結構各為直接能隙（direct bandgap）或間接能隙（indirect bandgap）？（10 分）
二、砷化鎵（GaAs）於溫度 T = 300 K 時，其能隙（bandgap） E g = 1.42 eV 、本質載子濃 度（intrinsic carrier concentration）ni ,300 K = 2.26 × 10 6 cm − 3；波茲曼常數（Boltzmann’s constant） k = 8.62 × 10 − 5 eV/K。設升溫至 T = 450 K 時，其 Eg 維持不變，試求砷化鎵 在 450 K 之本質載子濃度 ni ,450 K = ？（10 分）
⑴請說明「載子遷移率（carrier mobility, μ）」之物理意義？（10 分）
⑵請寫出 μ 之物理單位？（5 分）
四、假 設 在 矽 （ Si ） 半 導 體 中 ， 其 電 子 濃 度 依 位 置 x 變 化 之 分 布 函 數 可 表 示 為 n( x) = 1015 e − x / Ln cm − 3 ( x ≥ 0) ，電子之擴散長度（diffusion length） Ln = 10− 4 cm ，電 子之擴散率（diffusivity） Dn = 25 cm 2 / s ，單位電量 q = 1.6 × 10 −19 C 。試求在 x = 2 μm 處，電子擴散電流密度 J n = ？（10 分）
五、請說明 p-n 接面因外加逆向偏壓、導致接面崩潰（junction breakdown）時，常見之兩 種物理機制？（10 分）
六、請分別說明：短通道效應（short-channel effect）及窄通道效應（narrow-channel effect） ， 對於金屬-氧化物-半導體場效電晶體（MOSFET）臨界電壓（threshold voltage, VT） 之影響？（10 分）
七、「基極寬度調變（base width modulation）效應」為雙極性電晶體（bipolar transistor） 非理想效應（nonideal effects）之其一，請說明導致此效應之原因及其對於電晶體共 射極輸出特性曲線（IC -VCE）之影響？（10 分）
【已刪除】

八、假設以氟原子（F）進行矽（Si）或二氧化矽（SiO2）的蝕刻時，其蝕刻率可表示為： 1 − Ea 蝕刻率（nm/min）=phpBhx5xN 其中，氣體常數 R = 1.987 cal-K，該常數(A)及活化能（Ea）參數值表列如下：phpiCFDYn 假設氟原子濃度 nF = 3 × 1015 cm − 3 ，試求在溫度 T = 300 K 時，其對 SiO2 與 Si 的蝕刻 選擇比為何？（20 分）