鐵路人員考試高員三級-電子工程電子學大意105 年第 8 題單選題
將砷(As)元素經熱擴散摻進純矽晶體中且取代矽原子,此矽晶體將成為何種摻雜型式半導體?
A正(P)型
B負(N)型正確答案
C以上皆有可能
D無法確定
B正確答案
砷(As)是五價元素,摻入矽後多出一個自由電子,形成 N 型半導體。
為什麼答案是 B
砷(As)為第ⅤA族五價元素,與矽(四價)鍵結後會多出一個價電子成為自由電子,使電子成為多數載子,形成 N 型半導體,砷稱為施體(donor)。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 砷(As)是五價元素,摻入矽後多出一個自由電子,形成 N 型半導體。
口訣:五價→N型(Negative,電子多);三價→P型(Positive,電洞多)。砷=5價→N型。
逐選項分析
A✕ 陷阱
P型半導體是摻入三價元素(如硼B、鋁Al、鎵Ga、銦In),形成電洞為多數載子。砷是五價,不會形成P型。
B✓ 正確
砷(As)為第ⅤA族五價元素,與矽(四價)鍵結後會多出一個價電子成為自由電子,使電子成為多數載子,形成 N 型半導體,砷稱為施體(donor)。
C✕
摻雜型式由雜質價數唯一決定,砷固定為五價,結果必為N型,不會兩種都有可能。
D✕
半導體摻雜原理明確:五價→N型、三價→P型,答案完全可確定。
半導體摻雜對照表
| 型式 | 雜質價數 | 代表元素 | 多數載子 |
|---|
| N 型 | 五價(ⅤA) | P、As、Sb (磷、砷、銻) | 電子 |
| P 型 | 三價(ⅢA) | B、Al、Ga、In (硼、鋁、鎵、銦) | 電洞 |
P型的P容易讓人聯想成「磷(P)」而誤選A,但P型的P指的是Positive(正電洞),磷(P)反而是五價元素會形成N型!記住:元素符號≠半導體型式代號。