電子工程 91 年電子元件考古題

有兩片均勻摻雜的砷化鎵(GaAs) 晶片，一片為n 型，另一片為p 型，且摻雜之濃 度相同，即ND = NA，那一晶片具有較低的電阻值？請解釋。（5 分） 矽晶片照光後會產生過量的載子(excess carriers) ，這些載子的複合機制 (recombination mechanism) 是什麼？（5 分） 請畫出一般二極體照光前後的電流對電壓(I-V)關係圖，包括順偏與逆偏方向。 （5 分） 請解釋在雙極性電晶體中電流擁擠(current crowding)的產生原因。（5 分）

一個矽二極體，在室溫下的電流對電壓特性關係如下圖所示，其中順偏方向為半對 數圖，而逆偏方向為線性圖。請針對下圖所標示的英文字母A，B，C，D，E 各段， 於下列選項中選出其產生之因素(單選)：（20 分） 光產生(photogeneration) 空乏區中的熱複合(thermal recombination) 累增或齊納(Zener)過程 低階注入 空乏近似(depletion approximation) 空乏區中的熱產生(thermal generation) 能帶彎曲(band bending) 串電阻 外加偏壓大於建立電壓(VA> Vbi) 高階注入

如下圖所示，有兩個相同的pnp 雙極性電晶體，除了射極和集極的摻雜互換之外。 那一個電晶體會有較大的射極效率(emitter efficiency)？請解釋。（6 分） 當工作於作用模態(active mode)下，那一個電晶體比較容易產生基極寬度調變 (base width modulation)？請解釋。（7 分） 假如集極與基極的接面受限於累增崩潰，那一個電晶體會有較大的VCBO？請解 釋。（7 分） 九十一年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 高二：212-5 等 級： 二級考試 科 別： 電子工程 全一張 （背面）

下圖為一個理想MOS 電容器的電容對電壓(C-V)的關係圖，（每小題5 分，共20 分） 在此MOS 電容器中的半導體部分為n 型或p 型？ 請解釋。 畫出在點 時MOS 電容器的能帶圖(energy band diagram)。 畫出在點 時MOS 電容器的電荷分布圖(block charge diagram)。 已知氧化層的介質常數為3.9ε0，ε0 = 8.85×10-14 farad/cm，計算氧化層的厚度。

下圖為一個n 通道MOSFET 的閘極電容對電壓(CG-VG)關係圖。（每小題5 分，共20 分） 求此MOSFET 的臨界電壓VT 值。 此MOSFET 為空乏型或加強型？請解釋。 簡單畫出此元件於閘極電壓VG = -2，-1，0，1，2V 時的汲極電流對電壓(ID-VD) 特性關係圖。 假如此元件經由偏壓對溫度耐操度測試(bias-temperature stressing)仍呈穩定狀態， 且已知金屬與半導體之間的功函數差ΦMS 為-1V，並且無界面缺陷電荷(Qit =0)存 在，請說明所觀察到的平坦帶電壓(flat band voltage)為–2.2V 之造成原因。