地特三等申論題
111年
[電子工程] 半導體工程
第 二 題
二、對一長度為 L 且此長度兩端施加偏壓 V 的 n 型半導體，假設電子的擴散長度為 Ln，電子的擴散係數為 Dn，電子的遷移率（mobility）為 μn，電子濃度為 n，電子電荷為 q。假設沿長度 L 方向為 x 軸方向，且電子速度達到飽和值 v。請寫出此半導體的漂移（drift）電流密度與擴散（diffusion）電流密度方程式？（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想到半導體電流的兩大組成機制：漂移（Drift）與擴散（Diffusion）。本題的破題關鍵在於「電子速度達到飽和值 v」這句陷阱條件，意味著處於高電場狀態，漂移電流不可盲目代入低電場的歐姆定律公式（不能用 μn·V/L），而必須直接使用飽和速度 v。擴散電流則依據 Fick's 第一定律，寫出與濃度梯度的關係式即可。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
【解題思路】利用半導體載子傳輸理論，分別考量高電場下的載子速度飽和效應以列出漂移電流，並利用 Fick's 第一定律列出擴散電流方程式。 【詳解】 已知條件整理：
▼ 還有更多解析內容