申論 1對於n 型矽半導體,它的電子漂移速度(drift velocity)隨著電場增加而線性增加,但在超過某一臨界電場時,此電子漂移速度會趨近飽和值1×107 cm/s,請說明為什麼在高電場時電子漂移速度會趨近飽和?並說明此電子動能的來源或機制。(20 分)
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弱點分析
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申論 2由p 型砷化鎵(GaAs)半導體與金(Au)形成蕭特基接面(Schottkyjunction),假如金的功函數(work function, qφ)為4.8 eV,砷化鎵的電m子親和力(electron affinity, qχ)為4.07 eV,砷化鎵的能隙(E)為SCg1.42 eV,砷化鎵的功函數(work function, qφ)為5.47 eV。SC㈠請計算此蕭特基接面的能障值(barrier height, qφ)與內建電位值B(built-in potential, qV)。(10 分)bi㈡請繪出此蕭特基接面的能帶圖,並指出此蕭特基接面的能障與內建電位的位置處。(10 分)
申論 3㈠對於一般的矽材料之npn 雙極性電晶體設計,都是採用高濃度的射極,低濃度的薄層基極。請說明此低濃度的薄層基極對電晶體的高頻響應有何影響?(10 分)㈡當npn 雙極性電晶體工作在高集極電流情況下會產生科克效應(Kirkeffect),請說明此科克效應對電晶體高頻響應的影響。(10 分)
申論 4㈠成長二氧化矽(SiO2)薄膜的方式通常都使用熱氧化法(thermaloxidation),熱氧化法又分乾氧化(dry oxidation)與濕氧化(wetoxidation),請解釋為什麼濕氧化的成長速率大於乾氧化的成長速率?(10 分)㈡在一光學微影製程(photolithography)系統,假如透鏡的直徑為5.0 cm,透鏡至影像的距離為7.0 cm,若使用的紫外光波長為350 nm,則此系統的最小線距解析度(line resolution)為何?(10 分)
申論 5㈠請說明在使用正光阻與負光阻常用的顯影溶液。(10 分)㈡請繪出以擴散技術與離子佈植技術的摻雜雜質濃度對半導體深度的分布圖。(10 分)