⑷ plug flow reactor（PFR） 

二、傳統污水處理廠多採用活性污泥法或氧化渠等好氧生物處理法，依據資料顯示，活 性污泥法因提供氧氣所使用的動力費，可佔操作營運費用之 50%以上；請就典型生 活污水水質特性，提出一合理、可行的處理程序以達成「淨產能（net energy production）」且「資源再回收（resource recovery）」的目標；請解釋說明。 （20 分） 

⑴針對不同的原水性質（如鹼度、pH），若使用硫酸鋁為混凝劑，請說明操作時應 注意那些事項，以達成有效的混凝反應。請配合化學反應式說明。（15 分）

⑵某淨水廠處理原水 20000 m3/d，原水總鹼度 25 mg/L as HCO3-。使用硫酸鋁為混 凝 劑 ， 加 藥 濃 度 30 mg/L 。 請 計 算 每 天 硫 酸 鋁 （ 純 度 100% ） 用 量 (kg/d as Al2(SO4)3)。又水中鹼度夠嗎?若不夠，則需加多少石灰（純度 100%）(kg/d as Ca(OH)2)才可補足鹼度。（15 分）  

⑵微生物利用電子供體（electron donor）基質進行合成代謝，一部分電子（fe0）先 傳遞給電子受體（electron acceptor），用以產生能量（energy production）；其他 電子（fs0）用以合成細胞（cell synthesis）。對於反硝化過程，(1)電子供體、(2) 電子受體及(3)細胞合成（假設氮源是 NH4+-N）的半反應式、(4)fs 分列如下： (1) 1/50 C10H19O3N + 9/25 H2O→ 9/50 CO2 + 1/50 NH4+ + 1/50 HCO3- + H+ + e- (2) 1/5 NO3- + 6/5 H+ + e- 1/10 N2 + 3/5 H2O (3) 1/20 NH4+ + 1/5 CO2 + 1/20 HCO3- + H+ + e- 1/20 C5H7O2N + 9/20 H2O (4) f = f 0 [1 +（1 – f ）bθ ]/（1 + bθ ） s s d x x θx:固體停留時間（solids retention time, SRT） fd:活性微生物中可生物降解的部分 b:內源衰減係數（endogenous-decay coefficient） 以上顯示，反硝化程序 SRT 的變化將影響 fs，細胞淨產率(Yn(den))，氮和 BOD 轉 化的比例。假設 fs0 = 0.52，fd = 0.8，b = 0.05，θx = 16 d。請問 fs、細胞實際產率 (Y n(den)) g VSSa/g BODL、細胞淨產率(Yn(den)) g VSSa/g BODL、氮和 BOD 轉化的比 例(g NH4+-N/g BODL)分別為多少？（15 分）

一、何謂 CMOS n-well 技術？試繪剖面圖（cross-sectional view）說明 NMOS 及 PMOS 的結構。同時將兩者均採操作於 Saturation Mode 之下畫出其通道形式。注意通道 厚度、長度並標示出 Source 及 Drain 兩端點的位置。（20 分）

二、討論 N 型 Si 基板與金屬的 Heterojunction 接面，因為製程上有什麼差異，因此而 會形成肖基二極體（Schottky Barrier Diode）或歐姆接觸（Ohmic Contact）兩種不 同的元件行為。（20 分）

三、為了製程可靠度的要求，CMOS 製程可能在製作過程面臨 Antenna effects issue（天 線效應）問題，請簡要敘述該問題及其解決方法。（20 分）

四、請分別敘述半導體中兩種摻雜技術的特性及不同處。若要形成 MOS 元件的 Source /Drain 應採何者較合宜？（20 分）

五、矽晶體之晶格常數為 5.43 埃，請依此計算出矽晶體之體積密度，即一立方公分的矽 晶體約有多少個矽原子？並說明矽晶體摻雜 Nd 及 Na 時，合理的濃度值範圍應為多 少較合宜？（20 分）

㈠若此 3 人使用 ATM 的時間為互相獨立，請寫出 T 之分配及其均數與標準差。 （8 分）

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