高普考題庫
102 年 102年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

半導體工程

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1㈠說明重摻雜半導體為什麼會出現能隙窄化(bandgap narrowing)的現象?(6 分)㈡能隙窄化對雙極接面電晶體之射極注入效率(emitter injection efficiency)因數γ有何影響?(6 分)
申論 2對一半導體進行霍爾效應量測(Hall effect measurement),磁場B 是由外垂直指向頁面,外加電場E 方向指向右邊,量測所得到的霍爾電場E 是由上往下,如下圖H所示,且此半導體的長度、寬度、高度分別為l、d、h,量測所得到的電流密度為J,則:× × × × × × × × × × × ×× × × × × × × × × × × ×d EH× × × × × × × × × × × ×電場 E× × × × × × × × × × × ×l㈠多數載子會在上圖半導體那一邊堆積?此半導體為n 型抑或是p 型?(5 分)㈡求多數載子的遷移率(majority carrier mobility)。(5 分)㈢求多數載子的濃度(majority carrier concentration)。(5 分)
申論 3蕭特基二極體(Schottky diode)與pn 接面二極體擁有類似的電流─電壓特性,但是,這兩者的電流大小、主控機制、元件切換特性卻有顯著的差異。㈠說明這兩種二極體的電流傳導的主控機制有何不同?(6 分)㈡說明這兩種二極體的順向偏壓電流及開啟電壓(turn-on voltage)有何不同?(6 分)㈢說明這兩種二極體的切換特性有何不同? (6 分)102年公務人員高等考試三級考試試題 代號:36080類 科: 電子工程科 目: 半導體工程
申論 4下圖是一個n 型半導體的電子濃度與溫度倒數之間的關係圖。圖中可以分為三段區域:(3)(2)電1016 (1)子密度n 1015(cm-3)1000/T (K-1)㈠區域⑴之中電子的主要來源是什麼?(3 分)㈡區域⑶之中電子的主要來源是什麼?(3 分)㈢由區域⑴之中的斜率可決定此半導體的什麼參數?(3 分)㈣由區域⑶之中的斜率可決定此半導體的什麼參數?(3 分)㈤圖中半導體中的施體摻雜濃度是多少?(3 分)
申論 5在熱氧化製程中,分析發現氧化物厚度x 與氧化時間t 之間的關係為下列的二次方ox程式:x2+Ax=Btoxox㈠在剛開始氧化的初期,求氧化物厚度x=?(表示為t 之函數)(5 分)ox㈡當氧化反應持續很久之後,求氧化物厚度x=?(表示為t 之函數)(5 分)ox下列實驗數據是在920°C 下進行溼氧化所得到的原始成長速率關係:時間t(hr) 0.11 0.30 0.40 0.50 0.60氧化物厚度x(μm) 0.0410.100 0.128 0.1530.177ox由上述實驗數據求該氧化製程的係數:㈢ A=?(5 分)㈣B=?(5 分)
申論 6一般的化學溶液蝕刻劑都是等向性蝕刻劑(isotropic etchant),會往所有方向均勻地蝕刻,造成圓角的截面特徵。相對地,非等向性蝕刻劑(anisotropic etchant)比較喜歡在一個方向上蝕刻,造成由平坦且明確定義的表面所界定的壕溝或腔體。氫氧化鉀(KOH)是截至目前最常使用之矽的非等向性蝕刻劑。㈠那一個結晶平面是KOH 蝕刻速率特別低的平面?(5 分)㈡造成此結晶平面蝕刻選擇性的起源為何?(5 分)㈢什麼材料可以作為KOH 蝕刻的罩幕材料?(5 分)㈣什麼材料可以作為KOH 蝕刻停止(stop)?(5 分)