申論 1Si 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）
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弱點分析
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申論 2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）
申論 3一個陡峭（abrupt）P+N 接面，N= 1019/cm3、N = 1017/cm3。求內建電位（built-inA Dpotential），以及未外接偏壓時的空乏區寬度（depletion width）。T = 300 K,k= 8.62 ×10-5 eV/K, n= 1.45 ×1010/cm3, ε = 11.9, ε = 8.854 ×10-14 F/cm, q = 1.6 × 10-19 C。B i Si0計算空乏區寬度時可忽略P 邊的空乏區。（20 分）
申論 4一個N+PN 雙極性電晶體，其射極與基極的雜質濃度分別為N 與N，電洞與電子DA的擴散長度分別為L 與L，基極中性區的厚度為W。若電晶體處於順向作用區pn（forward active），基極中性區靠射極側的邊緣被注入的電子濃度為n(0)，而靠集p極側的電子濃度為n。假設電子的擴散長度L>>W，電子的復合生命期為τ、擴p0nn散係數為D。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n極電流密度J 以及基極電流密度J。（20 分）CB
申論 5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）
申論 6Si 的SiO熱成長可用Deal-Grove 模型來描述：t2 + A t = Bt，公式中t為氧化層厚2oxoxox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 μm2/hr。成長10 小時，問SiO 的厚度。若t>>A，證明SiO 的成長速2ox2率與t 成反比，並說明其物理意義。（15 分）ox