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111年
電子學
第 17 題
未加偏壓之 BJT，其物理特性之敘述，下列何者有誤？
- A 各極的寬度：W_C>W_E>W_B
-
B
各極的電阻係數：E
- C 接面的電容量：C_{B-E}>C_{B-C}
- D 接面的空乏區寬度：W_{B-E}>W_{B-C}
思路引導 VIP
在半導體 PN 接面達到平衡時，兩側內部的電荷總量必須保持相等。請試著思考：如果其中一個區域內部的電荷分佈「非常密集」（摻雜濃度很高），那麼為了湊齊足夠的電荷來與另一側抗衡，這個區域所需要提供的「物理空間深度」會比電荷稀疏的區域來得更寬還是更窄呢？這會如何影響接面整體的寬度分布？
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恭喜你準確地判斷出錯誤的敘述！這題的核心在於測驗你對 BJT 物理構造與摻雜濃度之間連動關係的理解。在未加偏壓的狀態下，各接面的物理特性是由其內部的載子分佈所決定的。
摻雜濃度與空乏層的關係
在 BJT 的設計中，為了確保電流增益，各區域的摻雜濃度順序通常為射極 ($E$) 最高、基極 ($B$) 次之、集極 ($C$) 最低。根據電中性原理，空乏區寬度 $W_d$ 與摻雜濃度成反比。由於 B-E 接面兩側的摻雜濃度（特別是射極端）遠高於 B-C 接面，因此 B-E 接面的空乏區寬度應該比 B-C 接面窄，也就是 $W_{B-E} < W_{B-C}$。選項 (D) 的敘述剛好與物理事實相反。
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