電子工程 103 年電子元件考古題

對於一般常見的n 型半導體（如矽、砷化鎵、氮化鎵與氧化鋅），通常費米能階 （Fermi Level）會隨著摻雜電子濃度增加而更接近導帶（Conduction Band），如 果高摻雜電子濃度，費米能階甚至會深入導帶內部；但是對於p 型半導體，無論 摻雜電洞濃度如何增加，費米能階總是不會深入價帶（Valence Band）內部，請 說明原因。 請說明如何量測半導體薄膜的片電阻（Sheet Resistance）？什麼是轉移長度 （Transfer Length）？ （每小題10 分，共20 分）

請說明什麼是長基區二極體（Long-Base Diode）？什麼是短基區二極體（Short- Base Diode）？兩者在順向電流的物理機制有何不同？ 對於一金屬與半導體的蕭特基接觸（Schottky Contact），半導體為n 型矽單晶材 料，它的能隙（Energy Gap）是1.1 eV，電子親和力（Electron Affinity）是4.05 eV， 功函數（Work Function）是4.15 eV；金屬為金，它的功函數是5.1 eV。請問蕭 特基能障是多少？此值會和我們實際量測計算的能障值常常會有所不同，請說明 原因。 （每小題10 分，共20 分）

在npn 雙極性接面電晶體（Bipolar Junction Transistor，BJT）中，關於嘉莫圖 （Gummel Plot）的電流對電壓的特性曲線，若集極電流（IC）與基極電流（IB） 取對數，基極對射極電壓（VBE）為線性，請繪出對數的集極與基極電流對電 壓【log（IC 與 IB）-VBE】的特性曲線圖，並說明各線段的電流物理機制。 現今發展一種所謂的矽鍺（SiGe）異質雙極性接面電晶體（Heterojunction Bipolar Transistor，HBT），請說明這種元件的射極、基極與集極材料分別為何？比較傳 統的雙極性接面電晶體，這種元件可以提供什麼優點？並說明原因。 （每小題10 分，共20 分）

在金氧半場效電晶體（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor ， MOSFET）中，何謂熱載子（Hot Carrier，載子可為電子或電洞）？ 何謂熱載子 注入（Hot Carrier Injection，HCI）？ 應如何控制或改善熱載子注入現象？ 在金氧半場效電晶體的製程中常常使用金屬矽化物（Silicide），請說明金屬矽化 物在金氧半場效電晶體的結構是什麼？它可以提供什麼優點？ （每小題10 分，共20 分） 103年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 全一張 （背面）

在黃光室的微影製程中，對於光阻有所謂的軟烤（Soft-Bake）與硬烤（Hard- Bake），請說明它們的功能各為何？使用溫度範圍各為何？ 在製作矽元件或矽積體電路時，我們常用氮化矽（Silicon Nitride，Si3N4）作為絕 緣層或披覆層（Passivation Layer），如果要以氮化矽作為絕緣層與披覆層，應該 分別使用何種技術成長？請說明原因。 （每小題10 分，共20 分）