電子工程 105 年半導體工程考古題

回答下列問題：（每小題10 分，共20 分） ㈠在室溫下，具有3.29 × 1017 cm-3電洞濃度的P 型鍺材料，假如它的本質濃度（intrinsic concentration, ni）是2.5 × 1013 cm-3，請計算此材料的電子濃度費米能階與本質 費米能階（intrinsic Fermi level）的能量差距。 ㈡關於金屬與半導體的蕭特基接觸（Schottky contact），請解釋為什麼蕭特基接觸不 會展現出擴散電容（diffusion capacitance）的特性？

回答下列問題：（每小題10 分，共20 分） ㈠如下圖的兩個相同pnp 雙極性電晶體（Transistor A 與Transistor B），除了它們的射 極（E）與集極（C）摻雜濃度剛好交換之外。請說明那一個電晶體預期具有較高 的射極效率（emitter efficiency）？那一個電晶體預期具有較高的集極-基極崩潰電 壓（collector-base breakdown voltage）？ ㈡關於npn 雙極性電晶體，當我們縮小npn 雙極性電晶體的平面結構（planar configuration）尺寸時，接面深度也必須同時縮減。請說明如何做出淺接面（shallow junction）？ p n p p n p 105年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員 考試及105年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 考試別： 鐵路人員考試 等 別： 高員三級考試 類科別： 電子工程 科 目： 半導體工程

回答下列問題：（每小題10 分，共20 分） ㈠對於一理想的金屬-氧化層-半導體電容（metal-oxide-semiconductor capacitor, MOS capacitor），具有下圖的電容-電壓（capacitance-voltage, C-VG）特性，請說明反轉 （inversion）、空乏（depletion）、平坦能帶（flat band）、VG = VT（VG 為閘極電壓， VT 為臨界電壓）、聚積（accumulation）分別對應至下圖電容-電壓特性曲線中a、b、 c、d、e 的何點？ ㈡請比較金屬-氧化層-半導體場效電晶體（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET）與調變摻雜場效電晶體（modulation-doped field-effect transistor, MODFET）在元件結構與特性上的差異。

回答下列問題：（每小題10 分，共40 分） ㈠一般清洗矽晶圓，都採用RCA cleans 方式，請說明什麼是RCA cleans？ ㈡目前在超大型積體（VLSI）電路的金屬化（metallization）製程，多採用銅導線而 不是鋁導線。因為採用鋁導線會產生電子遷移（electromigration）的問題，請說明 什麼是電子遷移（electromigration）？ ㈢請說明摻雜的二氧化矽（doped silicon dioxide）用途。 ㈣以砷化鎵的磊晶技術為例，請說明化學氣相沉積（chemical vapor deposition, CVD） 與有機金屬化學氣相沉積（metal-organic chemical vapor deposition, MOCVD）兩者 的差異。 a VG b c d e C

若以SiO2 為遮罩材料（開口尺寸為 μm 3 μm 3 × ）並採用KOH 溶液分別蝕刻（100） 與（ 0 1 1 ）晶面矽基板。 ㈠請繪出蝕刻深度為0.707 μm 時所得蝕刻圖形的剖面圖（須標示蝕刻圖形之尺寸、 蝕刻面及角度）。（15 分） ㈡請說明何以得到此種蝕刻圖案之原因。（5 分）