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100年公務人員高等考試三級考試試題 代號：35780
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。
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一、請繪出典型之導體、半導體、絕緣體之能帶圖（energy band diagram），並簡述該能
帶圖所代表之意義。（15 分）
二、在一均勻半導體材料中，其本質載子濃度（intrinsic carrier concentration）為ni、
本質費米能階（intrinsic Fermi energy）為Ei、費米能階（Fermi energy）為EF，當
絕對溫度為T，而Boltzmann常數為kB時，其自由電子（electron）濃度n為何？電洞
（hole）濃度p為何？若此半導體材料為n型，其摻雜濃度ND為1016/cm3而ni = 1.45
× 1010/cm3時，求電洞之濃度。（10 分）
三、在一半導體材料中，請寫出電子電流流動方程式（current flow equation），並定義
各參數及說明方程式中各項之物理意義。（15 分）
四、在一半導體材料中，請寫出電洞之連續方程式（continuity equation），並定義各參
數及說明方程式中各項之物理意義。（10 分）
五、一 p-n 接面二極體（junction diode）在交換應用（switching application）之順向
（forward）與逆向偏壓（reverse bias）切換時具電容（capacitance）效應，請說明
順向與逆向偏壓時之電容效應及物理意義。（10 分）
六、請繪出n通道MOSFET之典型電流（ID）-電壓（VDS, VGS）特性圖，並說明其原理。（
15 分）
七、請列出兩種在矽（Si）基片上成長氧化層的方法，並簡述其成長原理及兩者成長膜
之性質差異。（15 分）
八、請列出兩種在半導體基片上摻雜雜質（impurity）的方法，並簡述其原理及兩者摻
雜之性質差異。（10 分）