高考申論題
107年
[電子工程] 半導體工程
第 一 題
📖 題組：
半導體材料矽（Si）及砷化鎵（GaAs）： (一)試分別指出其為何種晶格結構（crystal structure）？（5 分） (二)請說明兩者之能帶圖結構各為直接能隙（direct bandgap）或間接能隙（indirect bandgap）？（10 分）
半導體材料矽（Si）及砷化鎵（GaAs）： (一)試分別指出其為何種晶格結構（crystal structure）？（5 分） (二)請說明兩者之能帶圖結構各為直接能隙（direct bandgap）或間接能隙（indirect bandgap）？（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
試分別指出其為何種晶格結構（crystal structure）？（5 分）
思路引導 VIP
這是一題基礎定義題。考生應直接聯想最常見的半導體晶體分類。矽是單元素半導體，砷化鎵是化合物半導體，雖然兩者結構相似，但術語上有細微差別。解題時應強調其原子排列的幾何特徵。
小題 (二)
請說明兩者之能帶圖結構各為直接能隙（direct bandgap）或間接能隙（indirect bandgap）？（10 分）
思路引導 VIP
本題測驗對 E-k 圖（能量-波向量圖）的理解。關鍵在於價帶頂端（Valence Band Maximum）與導帶底端（Conduction Band Minimum）在 k 空間中是否位於同一個位置（通常是 Γ 點）。這直接影響了材料的光電發光特性。