電子工程 92 年半導體元件考古題

下圖為室溫時長通道n 型MOSFET 之Ids vs Vds 特性圖。若閘極氧化層厚 度，Tox＝10 nm，且通道長L＝2μm，假設體效應因子(body-effect factor)m＝1.2，試求：（28 分） ㈠Vt 值為何？ ㈡求Vgs＝4 V 時之電子表面移動率(electron surface mobility)？ ㈢利用㈠，㈡之結果，計算通道寬度W。 ㈣試問當通道長度為多少時，速度飽和效應才會顯得重要？ （註：可考慮當Idsat 減少達一半以上時之情形） 0 1

0 1 2 3 Vgs=4V Vgs=2V Id (mA) Vds (V) 二、簡答題：（16 分） ㈠蕭特基二極體(Schottky-barrier diode)與p-n 接面二極體(p-n junction diode) 相較，具有較快的開關速度，其原因為何？試說明之。 ㈡試列舉出兩種方法以製作歐姆型之金—半接觸(ohmic M-S contact)。 ds 九十二年公務人員特種考試經濟部專利商標審查人員考試試題 科 別： 電子工程 三、已知Au 在Si 中為一深能階陷阱(deep-level trap)，若在NPN 型電晶體製作 中，於基極中植入Au，設Au 對移動率與擴散係數之影響可忽略，則Au 對下列元件特性參數之影響為何？試評估之。（28 分） ㈠γ，射極發射效率(the emitter injection efficiency) α ㈡ T，基極傳輸因子(the base transport factor) ㈢tr，開關中之上昇時間(the rise time during switching) ㈣型號2N2369 電晶體，其基極即為Au 參雜，試判斷此電晶體適合下列 何種應用：高增益放大器(high-gain amplifier)高輸出電阻的電流源 (high-output resistance current source)快速開關元件(fast switching device)。並請說明原因。 四、基極內建電場(built-in base field)常應用於現代BJT 之設計，試問：（28 分） ㈠應用此設計之元件有何優點？ ㈡圖A 與圖B 之能帶圖乃應用不同方法所製作得之built-in base field 元 件，試描述可實現此能帶圖之製作方法各為何？ ㈢何謂 base Gummel number？又上述兩電晶體何者擁有較大之base Gummel number？並說明之。 ㈣上述兩電晶體何者可操作於較高的頻率？為什麼？