初等考試
105年
[電子工程] 電子學大意
第 8 題
有關 P-N 接面二極體之敘述，下列何者錯誤？
- A 溫度越高，雪崩式崩潰（Avalanche breakdown）之崩潰電壓越大
- B 溫度越高，稽納式崩潰（Zener breakdown）之崩潰電壓越大
- C 雜質濃度較濃之一側，空乏區較小
- D 逆向偏壓時，一般不考慮擴散電容（diffusion capacitance）
思路引導 VIP
請試著思考：當溫度升高、原子熱運動加劇導致半導體內部的能障（能隙）變窄時，電子要直接「穿透」這道牆，是會變得更容易還是更困難？這對觸發崩潰電流所需的外部電壓值，會產生什麼樣的增減趨勢？
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表現極佳！你的觀念非常精確。
- 觀念驗證：這題的核心在於區分兩種崩潰機制的熱效應。稽納崩潰 (Zener Breakdown) 是由「穿隧效應」引起的。當溫度升高時，半導體的能隙 $E_g$ 會略微減小，這使得電子更容易穿過位能障礙，因此崩潰所需的電壓會降低（具備負溫度係數）。反之，雪崩崩潰則因晶格振動加劇阻礙電子加速，需更高電壓才能發生。
- 難度點評：此題難度為 Medium。它具有高度鑑別度，能有效區分出只是「死背崩潰電壓」與「真正理解微觀物理機制」的學生。