108年 - 108 地方政府特種考試_三等_電子工程：半導體工程#81604

科目：半導體工程 | 年份：108年 | 選擇題數：0 | 申論題數：9

試卷資訊

所屬科目：半導體工程

選擇題 (0)

申論題 (9)

(一)製作半導體元件時為何須選擇正確的 Si 晶圓結晶面與結晶方向？其對元件特性會有什麼影響？請舉例說明。（15 分）

(二)當太陽電池所在的環境溫度自 300 K 上升至 400 K 時，此太陽電池輸出的電力會增加或是減少？為什麼？（10 分）

(一)利用空乏近似法（depletion approximation method）求出此二極體半導體端內部之電荷密度 ρ(x)，電場強度ε (x)，以及空乏區的寬度 W(VA) （depletion width）。（15 分）

(二)利用(一)的結果求出此金-半二極體之小信號電容（small signal capacitance）為何？（10 分）

(一)在 MOS 元件中，其氧化層內或氧化層與 Si 的介面處通常都會存在某些缺陷電荷（defect charge），例如氧化陷阱電荷（oxide trapped charge）、可移動離子電荷（mobile ion charge）、固定電荷（fixed charge）或介面陷阱電荷（interface trapped charge）等。試說明上述缺陷電荷之由來，並畫一金氧半（metal/SiO2/Si）的結構圖，標出上述四種缺陷電荷所在的位置。（15 分）

(二)設有 NMOS 元件與 PMOS 元件各一個，它們的閘極氧化層（gate oxide）中同樣都存在有 10¹¹ cm ^-2的可移動離子電荷，現將此兩元件同置放在高溫中啟動（turned on）數個小時，試問那一個元件的臨界電壓受影響會較大？並說明理由。（10 分）

(一)此 MOS 電容的平帶電壓（flat-band voltage），V_FB 為何？（10 分）

(二)此 MOS 電容的臨界電壓（threshold voltage），V_T為何？（10 分）

(三)若此 MOS 電容的基板摻雜量 N_D減少為 10¹⁷ cm ^-3 時，其臨界電壓會有何變化？並說明理由。（5 分）