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110 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：可以使用電子計算器。
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：
34130
頁次：
2
－
1
一、砷化鎵半導體的晶格結構為閃鋅（zincblende）結構；其中砷原子構成一
個面心立方次晶格（sub-lattice），而鎵原子構成另一個面心立方次晶格。
繪出閃鋅晶格結構，並說明次晶格如何使兩種原子組合成共價鍵鍵
結。（10 分）
若以矽原子為砷化鎵半導體的雜質。分別就矽原子進入砷原子的次晶
格取代砷原子、以及進入鎵原子的次晶格取代鎵原子，討論如何影響
砷化鎵的導電型態。（10 分）
二、考慮在一個順偏發光二極體元件的主動層內的電子、電洞復合
（recombination），舉出三種復合的方式，說明其物理機制，並敘述其復
合速率與電子、電洞濃度的關係。（20 分）
三、如下圖所示為一霍爾效應（Hall effect）量測結構，所量測為一半導體薄
膜長方形結構。電流 I如圖所示，由接點 a流入，接點 b流出。磁場 B
為出紙面方向，與薄膜電流方向垂直。由接點 c與接點 d量得的電壓為
Vcd；由接點 e與接點 d量得的電壓為 Ved。
若此半導體為 n型半導體，由電子傳導，問電子會堆積在 e接點側或
d接點側？電壓 Ved 為正或為負？說明你的理由。若半導體為 p型半
導體又會如何？（10 分）
若ed 的間距為 W，cd 的間距為 L，薄膜的厚度為 t，磁場的大小為
|B|，單位電荷以 q表之。就半導體為 n型半導體，電子濃度為 n的條
件，求 Ved/I 之值，以上述參數表之。（10 分）
B磁場
代號：
34130
頁次：
2
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2
四、考慮一個異質 PN 接面，P型半導體的能隙為 1.4 eV，其中性區之費米
能階在價電帶上方 0.05 eV。N型半導體的能隙為 1.7 eV，其中性區的費
米能階在導電帶下方 0.1 eV。若在接面接合處 N型半導體的導電帶比 P
型半導體的導電帶高 0.2 eV。假設 P型半導體的雜質濃度 NA遠高於 N
型半導體的雜質濃度 ND，畫出平衡時的能帶圖概要圖，圖中需標出能
隙、中性區費米能階、接合處的導電帶與價電帶差異，以及空間電荷區。
說明空間電荷區的主要電荷及其電場方向。並求此 PN 接面的內建電位
（built-in potential）大小。（20 分）
五、舉出兩種乾式蝕刻（dry etch）法，說明其工作之原理。並說明乾式蝕刻
為何能夠達到具高深寬比的非等向性（anisotropic）蝕刻。（20 分）