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103年 - 103 高等考試_三級_電子工程:半導體工程#39515
> 申論題
六、Si 的 SiO
2
熱成長可用 Deal-Grove 模型來描述:t
ox
2
+ A t
ox
= Bt,公式中 t
ox
為氧化層厚 度、t 為氧化時間、A 與 B 為相關之參數。以 1000˚C 做乾氧成長時,A = 0.165 μm、 B = 0.0117 μm
2
/hr。成長 10 小時,問 SiO
2
的厚度。若 t
ox
>>A,證明 SiO
2
的成長速 率與 t
ox
成反比,並說明其物理意義。(15 分)
相關申論題
一、Si 的晶體結構為鑽石結構,是由兩個面心立方結構所組成的。面心立方結構的正立 方體邊長,即晶格常數,為 5.43 Å。Si 的原子量為 28 克。求 Si 的鍵長、鍵角、原 子濃度與密度。(15 分)
#117854
二、何謂近似自由電子模型(nearly free electron model)?說明在此模型下電子能量 E 與波向量(wave vector)k 的關係、關係中所謂等效質量(effective mass)的物理意 義。同時也說明 E-k 關係的非拋物線性(non parabolicity)。(15 分)
#117855
三、一個陡峭(abrupt)P+N 接面,NA = 1019/cm3、ND = 1017/cm3。求內建電位(built-in potential),以及未外接偏壓時的空乏區寬度(depletion width)。T = 300 K, kB = 8.62 ×10-5 eV/K, ni = 1.45 ×1010/cm3, εSi = 11.9, ε0 = 8.854 ×10-14 F/cm, q = 1.6 × 10-19 C。 計算空乏區寬度時可忽略 P 邊的空乏區。(20 分)
#117856
四、一個 N+PN 雙極性電晶體,其射極與基極的雜質濃度分別為 ND 與 NA,電洞與電子 的擴散長度分別為 Lp 與 Ln,基極中性區的厚度為 W。若電晶體處於順向作用區 (forward active),基極中性區靠射極側的邊緣被注入的電子濃度為 np(0),而靠集 極側的電子濃度為 np0。假設電子的擴散長度 Ln>>W,電子的復合生命期為 τn、擴 散係數為 Dn。說明電子在基極中性區的傳導過程、分布的形式,並求電子貢獻的集 極電流密度 JC 以及基極電流密度 JB。(20 分)
#117857
五、說明離子佈植(ion implantation)的基本原理。以離子佈植植入雜質的方法與 擴散法比較有何優點?離子佈植後為何需要熱處理?說明離子佈植的通道效應 (channeling effect),舉出一種消除的方法。(15 分)
#117858
五、隨著技術節點持續微縮,曝光技術亦不斷演進。請說明自曝光波長λ=248 nm KrF 以降,至鰭式場效電晶體(FinFET)時代,如何運用各種 不同的曝光技術與圖案化方法來實現更微小的電路圖案。(20 分)
#560352
(二)如何從汲/源極設計的角度來抑制短通道效應?並說明此方法可能導致的副作用。(12 分)
#560351
(一)請說明為何金氧半場效電晶體(MOSFET)的長通道與短通道元件之臨界電壓會有所不同。(8 分)
#560350
(二)請計算 t =0 秒時準費米能階相對於本質費米能階的能量差,並在能帶圖上標示出來。(10 分)
#560349
(一)在 t =0 秒時,多數載子和少數載子的濃度各為多少?(10 分)
#560348
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