地特三等申論題
114年
[電子工程] 半導體工程
第 三 題
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (三)
(三)請以能帶結構的角度說明導體、半導體與絕緣體之差異。(10 分)
思路引導 VIP
這題是能帶理論的核心論述題。需要分別描繪/描述導體、半導體與絕緣體在絕對零度及室溫下的能帶狀態(導帶、價帶、能隙的大小與電子填滿情況)。論述順序建議:先說明導體(能帶重疊/半滿),再對比絕緣體(大能隙)與半導體(小能隙),最後說明溫度(熱激發)對半導體導電性的影響。建議作答時間5-6分鐘。
小題 (一)
(一)能帶理論中,那一個參數可作為區分導體、半導體與絕緣體的依據?(5 分)
思路引導 VIP
看到本題,首先要聯想到固態物理與半導體物理的基礎「能帶理論」(Band Theory)。思考在能帶圖中,決定電子能否輕易躍遷至導帶的關鍵物理量是什麼。作答時直接點出該專有名詞即可。建議作答時間1-2分鐘。
小題 (二)
(二)該參數以何數值作為區分半導體與絕緣體的界限?(5 分)
思路引導 VIP
本題延續前一題,要求指出區分「半導體」與「絕緣體」的能隙數值界限。回憶教科書中(如Neamen或Sze)常見的界定範圍。雖然沒有絕對死板的界限,但學術上普遍有一個公認的概略數值。答題時應給出一個合理範圍,並可舉例說明。建議作答時間1-2分鐘。