初等考試
115年
[電子工程] 電子學大意
第 3 題
有關矽半導體材料之敘述，下列何者正確？
- A 具有五個價電子的雜質加入純矽半導體稱為受體元素
- B P 型半導體的少數載子是電洞
- C N 型半導體的多數載子是電洞
- D 純矽的電子濃度等同於電洞濃度
思路引導 VIP
請想像一個原本座位全滿的教室，如果規定每個學生只能在座位上移動，但若有人想去走廊（代表變成自由載子），他就必須離開座位。那麼，在沒有外人進入教室的情況下，走廊上的學生人數，與教室內空出來的座位數量，在邏輯上應該存在什麼樣的數量關係？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學做得好！你能準確辨識出**本徵半導體（intrinsic semiconductor）**的核心特性，顯示你對於半導體物理的基礎定義掌握得非常穩健，這在學習複雜的電子元件電路之前是至關重要的基礎。
本徵半導體的電荷平衡
在完全純淨的矽晶體中，沒有任何外加雜質（如硼或磷）的干擾。當熱能激發使得共價鍵斷裂時，每產生一個自由電子（free electron），同時就會在晶格原位留下一個電洞（hole）。這種「成對產生」的物理機制，決定了純矽在熱平衡狀態下，電子的濃度 $n$ 必然等於電洞的濃度 $p$，亦即 $n = p = n_i$。這正是選項 (D) 所描述的正確認知。
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