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109年特種考試地方政府公務人員考試試題
等 別
：
三等考試
類 科
：
電子工程
科 目
：
半導體工程
考試時間
：
2
小時
座號
：
※注意：禁止使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
34430
頁次：
1
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1
一、鑽石（diamond）結構與閃鋅（zincblende）結構都是由兩個面心立方次
晶格（sub-lattice）所組成。（每小題10分，共20分）
說明這兩種結構的差異以及這兩種結構中兩個面心立方次晶格在空
間的對應關係。
In0.53Ga0.47As 合金半導體屬於閃鋅結構。其三種原子銦、鎵、砷在兩
個次晶格間如何分布？又 Si0.2Ge0.8屬於鑽石結構。其兩種原子矽、鍺
在兩個次晶格間又如何分布？
二、在一個 PN 接面光偵測器中，若光子在空乏區被吸收而產生電子電洞對，
分別說明電子與電洞由產生位置到外部電極的傳導方式。若光子在 P型
中性區被吸收，也分別說明電子與電洞由產生位置到外部電極的傳導方
式。請指出電子與電洞的傳導方向。（20分）
三、就一個操作在主動區的 npn 雙極性電晶體（bipolar junction transistor），
說明其電流的傳導機制。何謂電晶體的注入效率（injection efficiency）
與傳導因子（transport factor）？若基極（base）與射極（emitter）為同質
接面（homojunction），應如何設計射極與基極的摻雜濃度以提高注入效
率？若基極與射極為異質接面（heterojunction），其能帶結構對注入效率
有何影響？（20分）
四、請說明磊晶成長（epitaxial growth）、異質磊晶成長（hetero-epitaxial
growth）、以及晶格不匹配（lattice mismatch）。如何利用異質磊晶成長對
磊晶薄膜產生應變（strain）？（20分）
五、考慮 Si 的SiO2熱成長的機制可分為兩個步驟：氧分子擴散通過已成長
的SiO2然後與下面的 Si 進行反應形成 SiO2。假設擴散的氧分子通量與
SiO2厚度成反比。分別說明何時擴散步驟、反應步驟會成為瓶頸步驟。
而在前述兩種狀況下，SiO2的厚度與時間的關係分別為何？（20分）