高考申論題
112年
[電子工程] 半導體工程
第 一 題
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請分別敘述在外質半導體中何謂「完全解離(complete ionization)」及「凍結(freeze-out)」?(10分)
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想「溫度」對外質半導體中「雜質能階」載子躍遷的影響。解題關鍵在於利用系統熱能 (kT) 與雜質游離能 (如 Ec - Ed) 的相對大小關係，來定義載子在常溫與極低溫下的物理狀態與數學近似。
小題 (二)
請輔以數學表示式說明在半導體中「質量作用定律(mass-action law)」之物理意義。(5分)
思路引導 VIP
看到「質量作用定律」，應立即聯想到熱平衡狀態下 n0 p0 = ni^2 的公式。答題時需先列出精確的數學表示式並定義參數，接著闡述其背後「生成率等於復合率」的動態平衡物理意義，最後務必點出「熱平衡」與「非簡併半導體」兩大適用前提以確保拿滿這 5 分。