高考申論題
112年
[電子工程] 半導體工程
第 三 題
三、考慮一個陡峭（abrupt）P+N接面，兩邊的雜質濃度分別為NA與ND；NA>>ND。若接面處於平衡狀態，請由載子擴散、復合的觀點來說明接面空乏區（depletion region）、內建電場（built-in electric field）的生成機制，並指出內建電場的指向。若接面由內建電場產生的內建電位為Vbi，空乏區寬度為W；以空乏區近似法表出W與Vbi的關係式。半導體的介電係數為ε，單位電荷為q。（20分）
📝 此題為申論題
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本題測驗PN接面的核心物理概念及數學推導。
- 機制描述：先描述P型與N型的多數載子（電洞與電子）。由於濃度梯度，兩者會跨過接面「擴散」。
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【考點分析】 本題涵蓋半導體PN接面形成的物理機制（擴散、復合、空間電荷形成）以及利用卜瓦松方程式與空乏區近似法推導單邊接面（One-sided junction）的空乏區寬度。 【理論/法規依據】
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