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)
請輔以數學表示式說明影響半導體「漂移電流密度(drift current density)」之因素為何?(5分)
思路引導 VIP
看到「漂移電流密度」，應立即寫出其基本定義公式 $J = q(n\mu_n + p\mu_p)E$。接著逐項拆解公式中的物理參數（載子濃度、遷移率、電場），以此作為標題條列式說明其物理意義與背後的影響機制（如溫度、摻雜），即可穩拿此題基本分。
小題 (二)
請分別說明影響半導體中載子移動之「晶格散射(lattice scattering)」及「游離雜質散射(ionized impurity scattering)」之物理意義及其溫度效應。(10分)
思路引導 VIP
看到載子散射機制，應立即聯想到半導體中影響遷移率（Mobility, μ）的兩大主因：晶格熱振動（聲子）與帶電雜質（庫侖力）。作答時除了文字敘述物理圖像外，務必寫出遷移率與溫度的關係式（μ_L ∝ T^{-3/2} 及 μ_I ∝ T^{3/2}），並可補充馬席森法則 (Matthiessen's rule) 來展現觀念的完整性。