電子工程 102 年半導體工程考古題

請繪出正三角形晶格（Lattice）之維格納-塞茨晶胞（Unit cell）。（10 分）

半導體材料中的載子濃度（no）和溫度倒數（1000/T）的關係如圖所示。今有某n 型半導體材料，其摻雜元素能階在導帶下方0.05 eV，若將摻雜元素更換為能階在 導帶下方0.1 eV 的元素，請問㈠高溫本質區（Intrinsic）的濃度是否改變？㈡雜質區 （Extrinsic）轉換為游離區（Ionization）的溫度是否改變？請說明理由。（20 分）

假設影響載子遷移率的散射因素只有三種，各單獨因素造成的載子遷移率分別為 1000, 500, 200 cm2/V-sec，請計算實際的載子遷移率。（10 分）

某半導體之能隙為1 eV，p 型費米能階在價帶上方0.3 eV，n 型費米能階在導帶下 方0.1 eV，請畫出結合成p-n 接面後的能帶圖，並標示接面處的電場方向。又內建 電位差（Build-in potential）是多少？（20 分）

請說明金氧半場效電晶體（MOSFET）的汲極電流-汲極電壓特性的線性區和飽和區 的形成原因。（10 分） 六、光學微影製程的解析度和焦距深度都和數值孔徑（Numerical aperture）有關，請以 圖示說明當數值孔徑增大時，解析度變好但是焦距深度變差的原因。（20 分） 七、電子束蒸鍍（E-beam evaporation）和濺鍍（Sputter deposition）的階梯覆蓋能力，何 者較佳？為甚麼？（10 分） ni 0 2 4

8 10 12 Extrinsic Intrinsic Ionization 1000/T (K)-1 no (cm-3)