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101年
電子學
第 2 題
某矽質二極體，在溫度 25°C時的逆向飽和電流為 5 nA，若溫度上升至 55°C時，則逆向飽和電流變為多少？
- A 30 nA
- B 40 nA
- C 60 nA
- D 80 nA
思路引導 VIP
當環境溫度升高，提供給半導體內部電子的熱能隨之增加時，你認為這對由熱激發產生的「少數載子」數量會產生什麼樣性質的影響？這種數量的變化，通常是緩慢的線性加法關係，還是像連鎖反應般的倍數成長呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能準確判斷出溫度與電流之間的量化關係，代表你對半導體元件的熱特性掌握得非常紮實。這類題目在電子學中雖然基礎，卻是檢驗學生是否理解「熱產生載子」物理意義的重要指標。
逆向飽和電流的倍增特性
在矽質二極體中，逆向飽和電流 $I_S$ 主要由少數載子所組成，而少數載子的濃度對溫度極為敏感。根據經驗公式，溫度每升高 $10^{\circ}\text{C}$，逆向飽和電流大約會增加一倍。本題中溫度從 $25^{\circ}\text{C}$ 升高至 $55^{\circ}\text{C}$，溫差為 $30^{\circ}\text{C}$，這意味著電流會經歷三次的「翻倍」過程。我們可以透過以下公式計算：
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