Ch11 電子學 §11-1 半導體 §11-2 二極體 §11-3 電晶體 雙極性電晶體 場效電晶體 §11-4 微電子技術.

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1 Ch11 電子學 §11-1 半導體 §11-2 二極體 §11-3 電晶體 雙極性電晶體 場效電晶體 §11-4 微電子技術

2 §11-1半導體 1. 物質的分類：依物質導電性的差異來分類，大致分成三類：導體、半導體和絕緣體。

3 半導體材料主要元素 IIA IIIA IVA VA VIA 硼 B 碳 C 氮 N 氧 O 鋁 Aℓ 矽 Si 磷 P 硫 S 鋅 Zn
鎵 Ga 鍺 Ge 砷 As 硒 Se 鎘 Cd 銦 In 錫 Sn 銻 Sb 鍗 Te 汞 Hg 鉈 Tℓ 鉛 Pb 鉍 Bi 釙 Po

4 2. 半導體的種類： 元素半導體：由單一第四族元素如矽、鍺等所製成，用來製造二極體、電晶體及 IC。
化合物半導體：是利用第三族與第五族元素、第四族與第四族，或第二族元素與第六族元素所組成的化合物，如三五族的 GaP、GaAs；四四族的 SiC；二六族的 CdS、CdTe、ZnSe 等。主要用於光電元件，如發光二極體（LED）雷射偵測器等。 氧化物半導體：以氧化物構成，利用結晶構造的缺陷或化學當量的不對稱性形成的導電作用。如 BaTiO3、SnO2等。主要用於熱阻體或感測元件。 非晶質半導體：它的晶質結構沒有一定規則，可從液態或氣態急速冷卻而成，如太陽電池的非晶質矽 Se-As-Te。

5 3. 半導體的晶體結構：矽（Si）和鍺（Ge）的晶體是典型且使用最廣的半導體材料。
矽（或鍺）晶體的立體結構，每一個原子的周圍各有四個相鄰的原子，與之形成共價鍵。 平面化簡圖，晶體內各原子的排列整齊有序，每一對相鄰的原子，共用一對電子形成共價鍵。

6 4. 半導體的載子： 自由電子：少數價電子由於有較激烈的熱運動而脫離束縛所形成。
電洞：價電子脫離共價鍵後，在原來鍵上留下空位，因此鄰近鍵上的價電子很容易被吸進來填補空位。好像空位由一個共價鍵移到另一個共價鍵，則此空位的行為就好像一個帶正電而能自由移動的粒子，稱為電洞。 在純矽（或鍺）的晶體內，自由電子和電洞的數目相等。 半導體溫度升高時，所產生的自由電子電洞對越多，可使半導體的導電能力增加。

7 例題：下列哪一情況可使電晶體內產生「電子 – 電洞對」？（A）復合後（B）受熱後（C）離子化後（D）摻雜後（E）受光照射。
答案：BE 例題：下列何者的電阻率在室溫下會隨著溫度上升而明顯的下降？ (A)金屬 (B)絕緣體 (C)純半導體 (D)以上皆非。 答案：C

8 5. 摻雜： 在純半導體晶體內摻入微量的雜質，能大幅提升其導電的能力。這種摻入雜質原子的過程，稱為摻雜（doping）。
在純半導體晶體內，常溫下每立方公分只有約 1010 個自由電子或電洞；摻入的雜質原子的濃度，一般每立方公分約為1016 個原子，僅占全部原子數的一千萬分之一，卻使晶體內自由電子的密度增加10 6 倍。 外質半導體：摻雜其他雜質的半導體，可分為 p 型及 n 型半導體。 純半導體與參入的雜質都是電中性的原子，因此無論是 p 型或 n 型半導體，整體而言仍然呈現電中性。

9 6. n 型半導體： 製作方法：以純矽的晶體為例，在矽晶體中摻入五 A 族的元素，如砷、磷、銻等。所加入的原子和鄰近的四個矽原子形成穩定的網狀共價鍵，會多出一個電子。剩餘的電子在所受的束縛力很微弱便形成自由電子，故加入微量的雜質即可使自由電子的濃度大增。 多數載子：自由電子。 少數載子：電洞。 施體：在矽晶體中所加入的五 A 族原子，因剩餘一個價電子而失去此價電子，故所加入的五 A 族原子稱為施體 （Donor）。

10 7. p 型半導體： 製作方法：以純矽的晶體為例，在矽晶體中摻入三 A 族的元素，如硼、鋁、鎵等。所加入的原子因尚差一個電子，才和鄰近的四個矽原子形成穩定的網狀共價鍵。欠缺的電子在共價鍵上所佔的位置便形成電洞，故加入微量的雜質即可使電洞的濃度大增。 多數載子：電洞。 少數載子：自由電子。 受體：在矽晶體中所加入的三A 族原子，因少一個價電子而接受一個價電子，故所加入的三 A 族原子稱為受體（Acceptor）。

11 例題：有關半導體之敘述，下列何者錯誤？ （A）將三價雜質元素滲入純半導體中，以形成 P 型半導體（B）將五價雜質元素滲入半導體中，以形成 N 型半導體（C）N 型半導體之多數載子為自由電子 （D）P 型半導體之少數載子為電洞 （E）摻雜後半導體本身之電性仍屬中性。 答案：D 例題：將硼加入在四價元素時，硼稱為 (A)施體 (B)受體 (C)多數載子 (D)少數載子 (E)離子。 答案：B

12 例題：在四價元素中，加入磷後，所形成的半導體為
(A) P 型半導體 (B) N 型半導體 (C) 電中性半導體 (D) 陽極半導體 (E) 陰極半導體。 答案：B 例題：下列有關 P 型半導體與 N 型半導體的敘述，何者正確？ (A)帶負電的半導體，稱為 N 型半導體 (B)帶正電的半導體，稱為 P 型半導體 (C)半導體中存在負離子的為 N 型半導體 (D)半導體中存在正離子的為 P 型半導體 (E)不論 P 型半導體或 N 型半導體，皆為電中性。 答案：E

13 例題：下列有關 P 型半導體與 N 型半導體的敘述，何者正確？
(A) N 型半導體可由矽中摻雜受體原子形成 (B) P 型半導體可由矽中摻雜施體原子形成 (C)受體原子愈多時，半導體中的自由電子也愈多 (D)施體原子愈多時，半導體中的電洞也愈多 (E)施體原子在半導體中呈現正電性。 答案：E 例題：下面哪種元素的組合，常見於化合物半導體的組成？ (A)七、八族元素 (B)二、六族元素 (C)四、六族元素 (D)六、八族元素。 答案：B

14 §11-2 二極體 p - n 接面二極體的結構： 將一塊純矽（或鍺）晶體的一部分摻入雜質原子使成為 n 型半導體，其餘部分為 p 型半導體，就成為 p - n 接面二極體 （p-n junction diode），簡稱二極體（diode）。在接面左邊 p 型半導體內部的電洞密度和右邊 n 型半導體內部的自由電子密度不一定相等。

15 2. p-n 接面二極體的電荷分布情形： 空乏區：p 型半導體的電洞會擴散入 n 型半導體，而與自由電子復合，相同地，n 型半導體的自由電子會擴散入 p 型半導體，而與電洞復合。因此在 p n 接面附近形成一個狹窄的區域，此區域既沒有電洞也沒有自由電子，稱為空乏區。 位能障礙：空乏區留下的正、負離子會形成由 n 型區指向 p 型區的電場，造成電位差，以阻止 p型半導體的電洞與 n 型半導體的自由電子，再穿過接面進行擴散。

16 3. 二極體內的電流： 擴散電流 Id ：載子由高濃度向低濃度處流動形成的電流，p 型區的多數載子為電洞，會擴散進入 n 型區，n 型區的多數載子為電子，會擴散進入 p 型區，但都必須克服位障高度 Vb ，才能形成擴散電流 Id。二極體內的擴散電流等於電洞和自由電子進行擴散所形成電流的總和。 漂移電流 Is：由電場驅動所產生的電流。少數載子只要能闖進空乏層內（可能藉由熱運動），就會被其內建電場所吸引而被掃入另一邊，形成漂移電流 Is。漂移電流的大小和與溫度有關，但和位障高度無關。 二極體的電流：擴散電流與漂移電流方向相反，二極體的電流等於擴散電流與漂移電流的總和。二極體處於斷路時，由於總電流為零，故擴散電流與漂移電流大小相等， Id ＝ Is。

17 4. 二極體受到的偏壓 ： (1) 順向偏壓： 當二極體外接電源，使 p 型半導體的電位高於 n 型半導體時，又稱為正向偏壓。
二極體所受的順向偏壓使位障高度降低，空乏區縮小，由多數載子形成的擴散電流 Id 大於由少數載子形成的漂移電流 Is。

18 (2) 逆向偏壓： 當二極體外接電源，使p 型半導體的電位低於n 型半導體時，又稱為反向偏壓。 二極體所受的逆向偏壓使位障高度升高，空乏區擴大，擴散電流 Id 幾乎為零，漂移電流 Is 成為主要電流。但是 Is 非常小，普通電錶不易測出，可視為零，故電路處於斷路狀態。

19 5. 二極體的 I-V 特性曲線： 二極體的電流和電壓之間的關係不是線性，不符合歐姆定律。
當二極體所受的電壓超過導通電壓時，電流迅速增大，但是相應的電壓變化卻很小。

20 6. 二極體的電路符號及特性： 7. 二極體的功用---整流： 箭頭的方向代表常規的電流方向，由 p 邊指向 n 邊。
二極體具有單向導電的特性。當二極體受到順向偏壓時，電路呈通路狀態；反之，受到逆向偏壓時，則成為斷路狀態，電流為零。 7. 二極體的功用---整流： 二極體具有單向導電的特性，可以把交流電壓轉變為直流電壓，此過程稱為整流。

21 8. 發光二極體： 砷化鎵（GaAs）晶體是一種化合物，具有半導體的特性，利用這種半導體製成的 p - n 接面二極體，通以電流時會發出不可見的紅外線。如果將一定比例的砷原子以磷原子取代，成為砷化磷鎵（PGaAs）的三元半導體，以這種晶體製成的二極體，導通時可發出紅色或黃色的可見光，這種二極體統稱為發光二極體（LED）。 電路符號

22 例題：p n 接面二極體空乏區形成後 （A）電中性 p 型區中電洞濃度與電子濃度相等 （B）電中性 p 型區中電洞濃度遠大於電子濃度 （C）電中性 n 型區中電子濃度與電洞濃度相等 （D）電中性 n 型區中電子濃度遠大於電洞濃度 （E）空乏區中電子與電洞濃度均比中性區內的多數載體低 很多。 答案：BDE 例題：二極體內之擴散電流發生的原因是 (A)兩端有電壓 (B)內部有電場 (C)載子濃度不均勻 (D)溫度變化 (E)有雜質摻入。 答案：C

23 例題：在空乏區中，施體的電性為 (A)帶正電 (B)帶負電 (C)不帶電 (D) P 型區與 N 形區不同 (E)與施體的種類有關。 答案：A 例題：pn 接面二極體空乏區形成後 （A）電洞在電中性 p 型區的電位能比在電中性 n 型區內者高（B）電洞在電中性 p 型區的電位能比在電中性 n 型區內者低（C）在空乏區內有一個從 p 型區指向 n 型區的電場 （D）電子在電中性 n 型區的電位能比在電中性 p 型區內者高（E）電子在電中性 p 型區的電位能比在電中性 n 型區內者高 答案：BE

24 例題：pn 接面二極體加偏壓時，若為 （A）順向偏壓，空乏區變寬（B）順向偏壓，空乏區變窄（C）逆向偏壓，空乏區變寬（D）逆向偏壓，空乏區變窄（E）逆向偏壓，空乏區不受影響。 答案：BC 例題：pn 接面二極體加順向偏壓時 （A）外加電源的正極接 p 型區，負極接 n 型區（B）電流僅為電洞流（C）電流僅為電子流（D）電流僅由多數載子產生（E）電流由電子和電洞共同產生。 答案：AE

25 (A)0.8mW (B)1.6mW (C)2.2mW (D)2.5mW (E)3.0mW 1.5V D
例題：二極體 D、小燈泡 L 和電動勢 為 1.5V 的電池（內電阻可以不計） 組成如右圖所示的電路。此二極體的 電流--電壓特性關係如附表所示。已知 通過小燈泡的電流為 2.0mA，則此燈泡 的耗電功率約為何？ [ 91.指定科考 ] (A)0.8mW (B)1.6mW (C)2.2mW (D)2.5mW (E)3.0mW 1.5V D 電壓(V) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 電流 0.02μA 0.90μA 41μA 2.0 mA 96 mA 答案：C 說明：由附表知當通過二極體的電流為2.0mA ，其兩端電位差為 0.4V，因此燈泡兩端電壓為 1.1V，電功率 = iV = 2.2mW

26 例題：圖 (a) 電路中，二極體 D 具有圖 (b) 所示的順向特性曲線，則電阻之端電壓為 （A）1. 3V（B）1. 5V（C）1
例題：圖 (a) 電路中，二極體 D 具有圖 (b) 所示的順向特性曲線，則電阻之端電壓為 （A）1.3V（B）1.5V（C）1.1V（D）2V D 200Ω (a) 2.0V - + 0.5 1.0 VD(V) 5 10 iD(mA) (b)

27 §11-3 電晶體 電晶體是具有三個電極的半導體元件，又稱為三極體。依其結構可分為雙極性接面電晶體（Bipolar Junction Transister，簡寫成 BJT）及場效電晶體（Field Effect Transister，簡寫成 FET）兩類。 雙極性電晶體：以控制訊號輸入的電流來控制輸出電流的大小。流經電晶體的電流由兩種不同極性的載子所組成，即帶正電的電洞和帶負電的自由電子。 場效電晶體：利用電場來控制輸出電流的大小，而且組成電流的載子僅限一種極性，即電洞或是自由電子，故又稱為單極性電晶體。

28 一.雙極性電晶體 1. 雙極性接面電晶體（BJT）的結構：
雙極性接面電晶體由三個摻雜濃度不同的半導體區域組成，分成 pnp 和 npn 兩型。 這種電晶體含有兩個 p-n接面，可視為由兩個 pn 接面二極體，反向背靠背接合組成，其中間的一層稱為基極區 B ，其他兩層分別稱為射極區 E 和集極區 C。 基極區的厚度必須非常薄，約僅 1 微米。射擊區的參雜濃度遠高於基極區，而基極區的參雜濃度又高於集極區。 電路符號 電路符號

29 2. BJT 的工作模式 工作模式 名稱 E-B 接面 B-C 接面 電流特性 用途 順作用區 順向偏壓 逆向偏壓 IC =βIB 放大訊號
逆作用區 少用 飽和區 通路 開關 截止區 斷路

30 例題：pnp 電晶體位於順作用時 (A)射極與基極等電位 (B)射極與集極等電位 (C)射極電位高於基極 (D)集極電位高於基極 (E)集極電位高於射極。 答案：C 例題：npn 電晶體位於順作用時 (A)射極與基極等電位 (B)射極與集極等電位 (C)射極電位高於基極 (D)集極電位高於基極 (E)射極電位高於集極。 答案：D

31 例題：下面哪一個圖為 PNP 電晶體在順作用的偏壓接法？
答案：E 例題：下面哪一個圖為 NPN 電晶體在截止作用的偏壓接法？ 答案：B

32 例題：電晶體位於逆作用時，其主要用途為 (A)放大 (B)閉合開關 (C)切斷的開關 (D)變壓 (E)以上皆非。 答案：E 例題：電晶體位於飽和作用時，其主要用途為 (A)放大 (B)閉合開關 (C)切斷的開關 (D)變壓 (E)整流。 答案：B 例題：電晶體位於截止作用時，其主要用途為 (A)放大 (B)閉合開關 (C)切斷的開關 (D)變壓 (E)整流。 答案：C

33 3. BJT 的操作原理-以 pnp 為例： EB 間的順向偏壓：
射極區的電洞由於順向偏壓的作用而飄移到基極區，由於基極區很薄，大多數的電洞會繼續擴散進入集極區。 BC間的逆向電壓： BC 間的逆向電壓會擴大基極區與集集驅的空乏區，阻止基極區的自由電子流向集極區，但會將擴散進入基極區的電洞大部分掃入集極區，形成集極電流，僅有少數的電洞被基極區流入的自由電子中和掉，形成基極電流。

34 4. 通過 BJT 電極間的電流關係： BJT 在順作用模式下（E-B 接面為順向偏壓，C-B 接面為逆向偏壓），流經三個電極的電流大約保持一固定的比值關係。集極電流 IC 和射極電流 IE 的比值，通常以α表示之。集極電流 IC 和基極電流 IB 的比值，通常以β表示之 β稱為電流增益，其值約在 80 ～ 200 之間。 由柯希荷夫的電流節點定律得： 因此 或

35 例題：某電晶體的電流α值為 0.99，則其電流增益β值為
(A)1 (B)50 (C)99 (D)100 (E)1000。 例題：某電晶體的直流α為 0.99，當集極電流為 10毫安培時，其基極電流為 (A)6.8 (B)8.8 (C)9.4 (D)10.0 (E) 0.1 毫安培。

36 5. BJT 在電路中的接法： 電晶體三個電極中任何一極共用，其他兩極為輸入與輸出。其中基極不適合作為輸出端，集極不適合作為輸入端，故共可產生共基極、共射極及共集極三種不同的放大電路。 共基極 共射極 共集極

37 6. pnp 電晶體共射極電路的特性曲線： (1) IB-VEB 特性曲線
如果保持 VCE 的電壓不變，調整輸入電壓 VEB 並量取輸入電流 IB，可得 pnp 電晶體的 IB-VEB 特性曲線。 IB-VEB 特性曲線的形狀和二極體的電流－電壓曲線相似。 欲操作電晶體，E-B 接面的順向偏壓必須提高至導通電壓以上。

38 (2) IC –VEC 特性曲線 如果維持 VEB 不變，相當於維持 IB 不變，調整輸出電壓 VEC 並量取輸出電流 IC，可得 pnp 電晶體的 IC –VEC 特性曲線。 右圖中，當 VEC 甚小時，輸出電流 IC 隨 VEC 急劇增大，稱為飽和區。 當輸出電壓 VEC 在一定值以上時，輸出電流 IC 幾乎為定值，此區稱為順作用區。電晶體的放大作用，一般使用此區域。輸出電流 IC 與輸入電流 IB 幾乎成線性比例的關係。

39 (3) 電晶體的β值 在線性作用區，除了 IB 過大的情況外，IC 和 IB 有近似正比的關係。圖中β約等於 100。

40 7. pnp 操作原理與 npn 的比較： npn 電晶體的操作原理和 pnp 相同，只是電洞和自由電子的角色互換。

41 8. 電晶體的應用： (1) 放大訊號：

42 (2) 數位開關 如下圖，因基、射極間沒有順向偏壓而截止，在此情況下，集、射極間處於斷路狀態。 如下圖，因電源 VB 提供足夠的順偏導通電壓 VBE，故集、射極間處於通路狀態。 RC RB +VC +VC C E RC 0V IC = 0 截止（關） IB IC≠0 +VB 飽和（開）

43 二.場效電晶體 1. 場效電晶體的分類： 場效電晶體（簡稱為 FET）是利用電場來控制電流的大小，而且組成電流的載子僅限一種極性，即電洞或是自由電子，故又稱為單極性電晶體。 場效電晶體依其結構可分為兩類： 接面場效電晶體（junction field effect transister，簡稱為JFET） 金氧半場效電晶體（mental-oxide-semiconductor field effect transisteror，簡稱為 MOSFET）。 JFET已 為 MOSFET 所取代。和 BJT 相比，MOSFET可以做得很小，而且製程相當簡單。

44 2. 接面場效電晶體 JFET： 接面場效電晶體的結構：
JFET 分成兩型：n 通道（簡記為 n-JFET）和 p 通道 （簡記為 p-JFET）。 JFET 有三個電極，分別稱為源極 S、汲極 D 和閘極 G。 n-JFET 的結構和電路符號 p-JFET 的結構和電路符號

45 接面場效電晶體的原理： 閘極和通道之間的 p-n 接面形成空乏層。當汲極和源極之間的電位差為零時，通道上的電流亦為零。當汲極和源極之間加有電位差 VDS 時，驅動通道上的自由電子而形成電流 ID。加在閘極上的負電壓（相對於源極）增加時，會使 p-n 接面的逆向偏壓增大，空乏層擴大，因此壓縮了中間通道的截面積，使其電阻變大，流經通道的電流隨之減小。因此調整VGS 的高低，便能控制電流 ID 的大小。

46 P 通道場效電晶體特性曲線：

47 截止區 當閘極與源極之間的逆向電壓 VG 增至某一值時，則源極附近的空乏區占滿整個通道，相當於一絕緣體，電流 ID 幾乎為零，此時 VG 電壓稱為切斷電壓。此特性曲線的區域稱為截止區。

48 線性區 當閘極與源極之間的逆向電壓 VG 的量值，尚不致於使元及附近的通道夾止，則當 VD 尚小時，通道的截面積由源極至汲極大約相等，此通道類似一長方形的電阻器，此時 ID 隨源極至汲極的電位差 VD 呈現性增加，稱為線性區。

49 飽和區 當閘極與源極之間的逆向電壓 VG 的量值，尚不致於使源極附近的通道夾止，若汲極對源極的電壓 VD 過大的話，仍可使得汲極附近通道產生夾止的效果，此時 通道類似一三角型△ABC 結構的電阻。 若再增加 VD 的大小，將使得通道夾止的情況往源極方向延伸，產生更大的空乏區，增加通道電阻，因此通道的電流 ID 將維持一固定值。此區域稱為飽和區。

50 金氧半場效電晶體（MOSFET） MOSFET的結構： n 通道加強模式金氧半場效電晶體（NMOS）的結構和電路符號。

51 p 通道加強模式金氧半場效電晶體（PMOS）的結構和電路符號。

52 NMOS 的工作原理： 由於閘極帶正電，吸引自由電子積聚在 SiO2 絕緣層的下方，而形成通道。若 VGS 大於底限電壓 Vt，且在汲極和源極之間加有電壓VDS，則通道中的自由電子受到外加電場的驅動，形成汲極電流 ID，其方向從汲極流向源極，和通道中的電子流方向相反。注意由於 SiO2 為極好的絕緣體，故閘極電流 IG ＝ 0。 空乏區

53 NMOS的特性曲線： VGS 保持定值時，ID 對 VDS 的關係曲線。 飽和區的 ID 對 VGS 的關係曲線。

54 BJT 與 MOSFET 的比較： MOSFET 如同 BJT 一樣，也具有放大訊號和開關的功能。

55 §11-4 微電子技術 1.積體電路（IC）： 積體電路是將 電路所需的電子零件連同金屬接線，全部整合製作在一個很小的矽（或鍺）晶片（chip）內。這個小晶片實際上就是一個完整的電路，稱為積體電路（IC）。 積體電路的技術可分為幾個時期 1959年，小型積體電路時期，每晶片含 102 個零件以下。 1965年，中型積體電路時期，每晶片含 103 個零件以下。 1969年，大型積體電路時期，每晶片含 104 個零件以下。 1972年，超大型積體電路時期，每晶片含 105 個零件以下。 1985年，特大型積體電路時期，每晶片含 105 個零件以上。

56 2. 積體電路IC的製作過程：

57 製作 IC 的基礎材料為高純度的矽（或鍺）晶棒，長度約為 1m，直徑從 15cm 至 40cm 不等。將晶棒切割出厚度約為 0
製作 IC 的基礎材料為高純度的矽（或鍺）晶棒，長度約為 1m，直徑從 15cm 至 40cm 不等。將晶棒切割出厚度約為 0.7mm 的薄片，再將其表面磨拋光成為晶圓。 將晶圓先置於 1000℃ 至 1200℃ 的高溫爐中氧化，在晶圓表面上生長出一層氧化物（SiO2）。然後在表面上塗布一層感光乳劑。 將刻畫有電路圖案的光罩置於晶圓上方，以深紫外線作為光源，將電路圖樣印在晶圓上。 曝光的感光乳劑形成硬膜，用以保護其下方的氧化物。使用酸或高熱氣體以除去未曝光的感光乳劑和其下方的氧化物，作為摻雜區。完成酸蝕過程後，再使用溶劑將感光乳劑保護層剝除，以露出其下方的氧化層。

58 利用上述光罩和酸蝕的方法，再行蒸鍍一層矽或金屬的薄膜圖樣，如圖上的紅色帶。
在預留的摻雜區域攙入雜質原子，使成為 p 型或 n 型半導體，如圖上所示的綠色帶。 重複以上的步驟，按需要疊加層數，構成三維的電路結構，最複雜的積體電路甚至加到二十多層。 在特留的空隙處，蒸鍍金屬，作為電極或連接導線之用，如圖上所示的藍色斑塊。 一片晶圓上可以同時製作出上百個完全相同的晶片。將晶圓上的小晶片切割分離，並焊接上金屬導線，經過封裝測試即成為一片 IC 晶片。

59 例題：下列有關半導體的敘述，哪些正確？ (A) 不含雜質的純半導體材料，其電子、電洞的密度相同 (B) 純的半導體材料溫度越高時，電子、電洞的密度越大 (C) 矽半導體加入5 價雜質，會形成 P 型半導體 (D) 二極體的 P、N 接觸面形成一空乏區，空乏區的P型 部分帶正電 (E) PNP 三極體的基極為 N 型半導體。 [92.指定科考] 答案：ABE

60 例題：下列關於半導體性質的敘述中，哪些是正確的？
(A)純矽晶中，自由電子為電流載子，但電洞不是 (B)純矽晶中若摻入磷的雜質，則成為 p 型半導體 (C) p 型矽晶中，電洞為主要的（或多數的）電流載子， 自由電子為次要的（或少數的）電流載子 (D) p 型矽晶中有電流流通時，電洞和自由電子流動所形成 的電流，兩者異向。 (E)二極體有整流的功能，乃因晶體內有一內建電場之故。 [93.指定科考] 答案：CE

61 例題：如圖所示的電路中，交流電源的最大電壓為 12
例題：如圖所示的電路中，交流電源的最大電壓為 12.0 V，理想變壓器的原線圈與副線圈的匝數比為 2：1，二極體可視為理想的整流器：順向偏壓時，二極體形同短路；逆向偏壓時，二極體形同斷路，電阻 R = 5.0 Ω。電阻 R 兩端的電位差（或稱電壓） VAB 定義為 VAB = VA -VB，VA 和 VB分別為 A 點和 B 點的電位。試問下列敘述中，哪些正確？ [94.指定科考] (A) VAB 的最大值為 4.0V (B) VAB 的最小值為 0 V (C) 流經電阻 R 的電流為直流 (D) 流經電阻 R 的平均電流為零 (E) 流經電阻 R 的最大電流值為 0.8A 12.0V R=5.0Ω 2：1 變壓器 A B 答案：BC

62 例題：若右圖所示為測量二極體特性曲線的電路圖，則 W，X，Y，Z 分別代表何種儀器或元件？ [95.指定科考]
(A) W：伏特計，X：電阻，Y：安培計， Z：60 Hz交流電源供應器 (B) W：60 Hz交流電源供應器， X：電阻，Y：伏特計，Z：安培計 (C) W：安培計，X：輸出電壓可調變的 直流電源供應器，Y：電阻，Z：伏特計 (D) W：伏特計，X：安培計，Y：電阻， Z：輸出電壓可調變的直流電源供應器 (E) W：電阻，X：伏特計，Y：安培計， Z：輸出電壓可調變的直流電源供應器。 W X Y Z 答案：D

63 THE END