第一章 半導體概論 .............................. 1-1 1-1 共價鍵與價電子
1-3
1-2 能帶與固態材料的分類
1-4
1-3 半導體材料與分類
1-5
1-4 雜質半導體
1-5
1-5 半導體導電特性
1-9
1-6 半導體溫度特性
1-10
1-7 PN 接面
1-12
歷屆試題─選擇題
1-15
歷屆試題─計算題 ‧型一：質量作用定律與電中性定律
1-18
‧型二：電阻係數
1-18
‧型三：障壁電壓與空乏區大小的計算
1-19
第二章 二極體 .................................. 2-1 2-1 PN 二極體
2-3
2-2 二極體電路解法
2-6
2-3 特殊二極體
2-11
歷屆試題─選擇題
2-19
歷屆試題─計算題 ‧型一：理想二極體模型
2-24
‧型二：定電壓模型
2-25
‧型三：片斷線性模型
2-25
‧型四：指數模型
2-27
‧型五：特殊題型
2-28
‧型六：稽納題型一：只有 VZ
2-29
‧型七：稽納題型二：IZ(max) 0，IZ(min) 0，rZ 0
2-30
‧型八：稽納題型三：IZ(max) 0，IZ(min) 0，rZ 0
2-31
‧型九：稽納題型四：IZ(max) 0，IZ(min) 0，rZ 0Ω
2-32
‧型十：稽納題型五：特殊題型
2-33
第三章 二極體應用電路 .......................... 3-1 3-1 電源電路概論
3-3
3-2 整流器電路
3-5
3-3 濾波器電路
3-9
3-4 倍壓器電路
3-12
3-5 截波器電路
3-14
3-6 箝位器電路
3-23
歷屆試題─選擇題
3-29
歷屆試題─計算題 ‧型一：平均值與有效值之計算
3-35
‧型二：整流電路
3-35
‧型三：濾波電路題型
3-39
‧型四：倍壓電路題型
3-40
‧型五：截波電路繪圖題型
3-41
‧型六：箝位電路題型
3-49
第四章 雙極性電晶體 ............................ 4-1 4-1 基本概念
4-3
4-2 微觀物理結構
4-5
4-3 線性放大組態
4-8
4-4 直流偏壓電路
4-11
4-5 負載線與工作點
4-19
4-6 歐力效應（Early Effect）
4-21
4-7 補充：溫度補償
4-21
4-8 補充：速度補償
4-23
4-9 補充：電子電路實習
4-24
4-10 補充：二極體保護電路
4-26
歷屆試題─選擇題
4-28
歷屆試題─計算題 ‧型一：簡答題型
4-39
‧型二：基本計算題型
4-41
‧型三：進階計算題型
4-44
‧型四：工作區域判斷
4-50
‧型五：特殊題型
4-57
第五章 場效應電晶體 ............................ 5-1 5-1 基本概念
5-3
5-2 JFET
5-5
5-3 增強型 MOSFET
5-8
5-4 空乏型 MOSFET
5-11
5-5 非理想特性
5-13
5-6 CMOS 結構與特性
5-13
5-7 FET 直流偏壓分析
5-14
歷屆試題─選擇題
5-20
歷屆試題─計算題 ‧型一：簡答題型
5-33
‧型二：基本計算題型
5-35
‧型三：進階計算題型
5-37
第六章 小信號單級放大器 ........................ 6-1 6-1 雙埠網路
6-3
6-2 BJT 小訊號的模型及參數
6-8
6-3 FET 小訊號的模型及參數
6-19
歷屆試題─選擇題
6-26
歷屆試題─計算題 ‧型一：雙埠網路
6-33
‧型二：CE 組態
6-35
‧型三：CC 組態
6-39
‧型四：CB 組態
6-42
‧型五：CS 組態
6-43
‧型六：米勒定理
6-46
‧型七：靴帶式電路
6-51
‧型八：進階題型
6-54
第七章 多級放大與頻率響應 ...................... 7-1 7-1 分 貝
7-3
7-2 頻率響應概論
7-4
7-3 串級特性
7-5
7-4 耦合類型
7-7
7-5 電晶體複合組態
7-12
7-6 轉移函數與波德圖
7-26
7-7 頻率響應分析技巧
7-29
7-8 電晶體高頻小信號模型
7-30
歷屆試題─選擇題
7-38
歷屆試題─計算題 ‧型一：串級直流偏壓
7-49
‧型二：串級小信號放大
7-53
‧型三：Cascode：CE+CB
7-58
‧型四：Darlington：CC+CC
7-60
‧型五：差動放大：CC+CB
7-61
‧型六：MOS 串級放大
7-62
‧型七：BiCMOS
7-65
‧型八：頻率響應分析方法
7-66
‧型九：BJT 頻率響應
7-71
‧型十：FET 頻率響應
7-74
‧型十一：串級頻率響應
7-80
第八章 電流鏡與差動放大器 ...................... 8-1
8-1 BJT 電流鏡
8-3
8-2 MOS 電流鏡
8-7
8-3 BJT 差動放大器
8-9
8-4 FET 差動放大器
8-15
歷屆試題─選擇題
8-18
歷屆試題─計算題 ‧型一：BJT 電流鏡
8-23
‧型二：FET 電流鏡
8-25
‧型三：電流鏡+放大器
8-27
‧型四：對稱型差動放大器
8-30
‧型五：不對稱型差動放大器
8-33
‧型六：主動負載型差動放大器
8-34
‧型七：最佳工作範圍
8-36
‧型八：頻率響應題型
8-41
‧型九：非理想差動放大器
8-44
第九章 負回授 .................................. 9-1 9-1 基本觀念
9-3
9-2 回授放大器
9-6
9-3 補充：回授電路
9-9
9-4 補充：穩定度與偏壓補償
9-14
歷屆試題─選擇題
9-17
歷屆試題─計算題 ‧型一：簡答題
9-21
‧型二：負回授觀念題
9-21
‧型三：串並式回授
9-24
‧型四：並串式回授
9-30
‧型五：串串式回授
9-31
‧型六：並並式回授
9-34
‧型七：穩定度與補償
9-36
第十章 功率放大 ............................... 10-1 10-1 基本觀念
10-3
10-2 各典型電路分析
10-5
10-3 放大器的失真
10-14
10-4 散熱與功率
10-16
歷屆試題─選擇題
10-18
歷屆試題─計算題 ‧型一：簡答題
10-23
‧型二：A 類放大
10-25
‧型三：B 類放大
10-31
‧型四：AB 類放大
10-37
‧型五：特殊電路
10-39
‧型六：熱 阻
10-41
第十一章 運算放大器 ........................... 11-1 11-1 理想 OPA
11-3
11-2 基本應用電路
11-3
11-3 數學運算電路
11-10
11-4 信號取樣電路
11-21
11-5 特殊應用電路
11-27
11-6 非理想運算放大特性
11-30
11-7 μA741
11-40
歷屆試題─選擇題
11-42
歷屆試題─計算題 ‧型一：理想 OPA
11-55
‧型二：非理想 OPA
11-68
‧型三：類比積體電路
11-79
第十二章 濾波器 ............................... 12-1 12-1 一階濾波器
12-3
12-2 二階濾波器
12-10
12-3 特殊濾波器
12-14
歷屆試題─選擇題
12-20
歷屆試題─計算題 ‧型一：被動式濾波器
12-27
‧型二：一階濾波器
12-29
‧型三：二階濾波器
12-32
‧型四：調諧放大器
12-42
第十三章 信號產生器 ........................... 13-1 13-1 概 論
13-3
13-2 低頻弦波振盪器
13-6
13-3 高頻弦波振盪器
13-10
13-4 史密特觸發器
13-13
13-5 非正弦波振盪器
13-17
13-6 補充：555 電路
13-21
13-7 補充：邏輯閘與波形產生器
13-23
歷屆試題─選擇題
13-25
歷屆試題─計算題 ‧型一：基本原理
13-33
‧型二：低頻弦波振盪器
13-35
‧型三：高頻弦波振盪器
13-39
‧型四：史密特觸發器
13-44
‧型五：非弦波振盪器
13-48
‧型六：單穩態電路
13-50
‧型七：特殊型號 IC
13-52
第十四章 穩壓電路 ............................. 14-1 14-1 基本觀念
14-3
14-2 線性電壓調節器
14-4
14-3 交換式電壓調節器
14-9
歷屆試題─選擇題
14-11
歷屆試題─計算題 ‧型一：串聯型線性電壓調整器
14-13
‧型二：IC 型線性電壓調整器
14-14
‧型三：交換式電源電路
14-15
第十五章 數位邏輯電路 ......................... 15-1 15-1 組合邏輯
15-3
15-2 循序邏輯
15-11
15-3 記憶體
15-16
15-4 BJT 邏輯電路
15-21
15-5 CMOS 邏輯電路
15-24
15-6 電氣特性
15-28
歷屆試題─選擇題
15-34
歷屆試題─計算題 ‧型一：邏輯閘
15-46
‧型二：電晶體組合邏輯
15-47
‧型三：參數計算
15-57
第十六章 最新試題 ............................. 16-1 103 年普考試題
16-3
103 年高考試題
16-7
103 年台電新進雇員試題
16-12
103 年經濟部新進職員試題
16-21
第一章 半導體概論 1－3
1-1 共價鍵與價電子 電子的質量為多少公斤？ 1.6 10
−19
1.6 10
9.11 10 −31
−19
9.11 10 −31
電子的帶電量為多少庫侖？
1.6 10 −19
1.6 10 −19
9.11 10 −31
9.1 10 −31
依據近代物理，每個電子軌道可劃分為 s、p、d、f 四個副軌，其
中 p 副層應具有多少電子數？ 2
6
10
14
第 M 層軌道最多可容納幾個電子？ 8
18
32
50
：M 為第 3 層，能容納的電子數目為：2‧32 18 電子層中，若 n 有軌道數，則每一層能容納電子數目為： n
n
2
2n
2n
價電子學說中，下列何者錯誤？
2
價電子數小於 4 價，易吸收電子，為導體 價電子數等於 4 價，為半導體 價電子數大於 4 價，不易失去電子 價電子數等於八價的物質為良導體 某一元素其共有 66 個電子，則其價電子數為： 3
4
5 2
：第一層：2‧1 2 第二層：2‧22 8 第三層：2‧32 18
6
1－4 電子學攻略題庫Q&A
第四層：2‧42 32 所為價電子數 66 32 18 8 2 6 一原子失去電子後，其游離後將變成：
不帶電
帶正電的離子
帶負電的離子
可能帶正電亦可能帶負電
電洞乃是半導體之一空位，其產生是由於：
電子由導電帶向價電帶移動所致 原子核移動所致 質子跳動所致 電子脫離共價鍵所致 下列關於價電子與自由電子的敘述，何者錯誤？
價電子位於原子核最外層軌道 價電子成為自由電子會釋放熱能 自由電子位於傳導帶 價電子脫離原來的軌道所留下之空缺，稱為電洞
1-2 能帶與固態材料的分類 用以決定某一物質是否為半導體的是那一種能帶的寬度？ 價電帶
傳導帶
禁止帶
以上皆是
在金屬中其能隙為：
沒有禁帶，傳導帶與價電帶重疊 禁帶不大，能隙約 1eV 禁帶很大，能隙約 10eV 禁帶固定為 6eV 傳導帶和價電帶之間的能隙最小的是： 絕緣體
導體
半導體
以上皆可
傳導帶和價電帶之間的能隙最大的是： 絕緣體
導體
自由電子存在於物質的：
半導體
以上皆可
第一章 半導體概論 1－5
價電帶
禁止帶
傳導帶
能隙中
電洞是：
電子離開價電帶所留下的空位 傳導帶的空位 正電子 傳導帶的電子
1-3 半導體材料與分類 半導體材料矽、鍺為幾價元素？ 2價
3價
4價
5價
今日大多數的半導體元件都是以何種材料為主？ 鍺
矽
硼
銻
製成積體電路晶片（IC Chips）的材料是： 磷
矽
砷
鋁
下列敘述何者不正確？
Si 及 Ge 的原子序皆為 14
Si 的障壁電壓約為 0.7V
Ge 的障壁電壓約為 0.3V
Si 及 Ge 皆是 4 價元素
下列那一個元素非為半導體材料？ 矽
鍺
砷化鎵
鋰
以 GaAs 為材料作之電晶體比 Si 材料作之電晶體，能在較高頻率使
用，主要是因為： 濃度較高
帶電量較大 移動率較快 以上皆非
1-4 雜質半導體 半導體之載子性質是： 無極性
單極性
雙極性
三極性
半導體內的傳導電流是由下列何者形成？ 電子
電洞
電子與電洞 視情況而定
1－6 電子學攻略題庫Q&A
金屬內的傳導電流是由何者所形成？ 電子
電洞
電子與電洞 離子
本質半導體之：
電子與電洞的濃度相等
電子之數目多於電洞
電洞之數目多於電子
以上皆非
在 P 型半導體中，載子的狀況是：
只有電洞
只有電子
有多數電子及少數電洞
有多數電洞及少數電子
在矽本質半導體中摻雜磷雜質，則所得材料之多數載子為： 電子
光子
質子
電洞
在 P 型半導體中，導電的多數載子為何？ 電子
原子核
電洞
離子
本質半導體傳導電流是靠下列何者的移動？ 電子
電洞
電子與電洞 以上皆非
整個 P 型半導體是呈現： 負電性
正電性
電中性
視原子序而定
在 N 型半導體中，傳導電流的載子主要是： 電子
離子
電洞
分子
N 型半導體內的電洞為：
少數載子，由熱所產生
少數載子，由摻雜所產生
多數載子，由熱所產生
多數載子，由摻雜所產生
在本質半導體中，摻入下列何項雜質元素，即可成為 P 型半導體？ 磷
硼
砷
比本質半導體導電性好
少數載子為電子
所摻雜質為三價元素
摻雜硼、鋁等雜質
形成 N 型半導體要在本質半導體中加入微量的： 三價元素
四價元素
銻
下列關於 N 型半導體的敘述，何者正確？
二價元素
五價元素
下列敘述何者是錯誤的？ 二極體的逆向飽和電流隨著溫度的增加而增加
第一章 半導體概論 1－7
在 P 型半導體中，電洞為少數載子，而自由電子為多數載子 用三用電表可以量出電晶體是屬於 NPN 型或 PNP 型 BJT 電晶體是屬於雙極性元件而場效電晶體（FET）屬於單極性 元件 在矽半導體材料中，摻入三價的雜質，請問此半導體形成何種形式
？半導體內部的多數載子為何？此塊半導體的電性為何？ N 型半導體；電子；電中性 N 型半導體；電子；負電 P 型半導體；電洞；電中性 P 型半導體；電洞；正電 在純質矽晶片（Intrinsic Si Wafer）中加入磷（Phosporus），下列
敘述何者有誤？ 多數載子為電洞 導電率增加 純質矽晶片成為外質（Extrinsic） 電子與電洞濃度乘積為定值 下列有關雜質半導體（Extrinsic Semiconductor）特性之敘述，何者
正確？ 在本質（Intrinsic）矽內加入硼（Boron）原子後可產生 N 型導 電特性 在 N 型半導體中，電子的移動率（Mobility）隨著溫度的增加而 變大 在熱平衡時，自由電子與電洞濃度的乘積值不受摻雜濃度（ Doping Concentration）影響 在無外加電壓時，雜質半導體內之擴散電流（Diffusion Current ）必為零 以下有關半導體特性之敘述，何者錯誤？
具有受體雜質的半導體稱為 P 型半導體 具有施體雜質的半導體稱為 N 型半導體 電子的漂移速度比電洞的漂移速度快 在 P 型半導體中，電子被稱為多數載子 在矽本質半導體中摻雜磷雜質，則所得材之多數載子為：
1－8 電子學攻略題庫Q&A
電子
光子
質子
電洞
下列有關半導體特性的敘述，何者正確？
純質（Intrinsic）半導體內，自由電子與電洞的濃度不同 N 型半導體的導電度主要是由摻入（Doping）的原子濃度與電 子的移動率（Mobility）所決定 P 型與 N 型半導體的接面特性與定值電阻相同 在純質矽（Silicon）晶片內摻入磷（Phosphorus）後可產生 P 型 半導體 下列對於半導體的敘述，何者正確？
純的 4 價元素矽（Si）和鍺（Ge）皆是本質半導體（Intrinsic Semiconductor） 將 5 價元素磷（P）或砷（As）加入一本質半導體可以將此本質 半導體改變為 P 型外質半導體（Extrinsic Semiconductor） N 型半導體中的多數載子（Majority Carrier）為電洞 在摻有硼（B）的半導體中，硼（B）扮演的角色是施體（Donor） 在矽晶體結構中，摻雜那一雜質才能成為 N 型半導體？ 鎵
砷
鍺
硼
下列敘述何者正確？
在本質（Intrinsic）半導體中加入微量的 5 價元素則形成 P 型半 導體 N 型半導體的多數載子為電洞 P 型半導體的少數載子為自由電子 本質半導體中所加入之 3 價元素稱為施體（Donor） 下列敘述何者不正確？ 矽（Si）及鍺（Ge）皆是本質半導體（Intrinsic Semiconductor） 將磷（P）或砷（As）加入一本質半導體可以將此半導體變為 P 型外質半導體（Extrinsic Semiconductor） 在 P 型半導體中之多數載子（Majority Carrier）為電洞 在摻有銻（Sb）的半導體中，Sb 扮演的角色是施體（Donor）
第一章 半導體概論 1－9
1-5 半導體導電特性 半導體材料之電阻係數與下列何者有關？
與溫度有關，一般而言，溫度上升其電阻係數亦上升 與載子移動率有關，移動率愈高則電阻係數愈高 與載子濃度有關，濃度愈高則電阻係數愈低 與晶體結構有關，結構愈不完整則電阻係數愈高 電子的移動速度比電洞： 慢
快
相同
不一定
在本質半導體中，由於載子濃度不均勻而產生的電流，稱為： 漏電流
漂移電流
擴散電流
電子流
荷電載子在半導體內的漂移（Drift）運動，是源自於下列何者？ 熱效應
外加電壓
載子濃度不均勻
光線照射
矽質半導體，樣品 A 摻雜濃度：硼 5 1016/cm3，樣品 B，摻雜質 16
3
16
3
濃度：磷 5 10 /cm ，樣品 C 分別為硼：5 10 /cm ，磷：5 1016/cm3。在室溫之下，有關各樣品矽的傳導率之描述，下列何者 為正確？ ABC BAC CAB CBA ABC ：樣品 A：P 型半導體。 樣品 B：N 型半導體。 樣品 C：本質半導體。 一純矽半導體，本質濃度 ni 1.5 1010/cm3，原子密度為 5 1022/cm3，若於每 109 個矽原子摻入 1 個施體（Donor）雜質，則其 電洞濃度為多少？ 4.5 105/cm3
4.5 106/cm3
4.5 107/cm3
4.5 108/cm3
：ND
5‧1022 5‧1013 n（電子濃度） 9 10
1－10 電子學攻略題庫Q&A
n
ni2 4.5‧106/cm3 n
有一矽半導體在溫度 T 300°K 下，本質載子濃度 ni 為 5 12
−3
16
−3
10 cm ，若摻雜五價的雜質，且雜質濃度為 10 cm ，此時電洞 濃度為 p，電子濃度為 n，則 p n 約為： 1016cm −3
108cm −3
5 1012cm −3
5 104cm −3
：ND 1016 n
P
ni2 2.5‧109 n
n p n 1016 若半導體的本質載子濃度為 1.5 1010cm −3 ，當半導體摻雜鎵原子 15
−3
15
（濃度為 1 10 cm ），同時摻雜砷原子（濃度為 8 10 cm
−3
），此時半導體內電洞濃度約為何值？ 3 104cm −3
1 1015cm −3
7 1015cm −3
8 1015cm −3
：鎵三價元素 NA 1015cm −3 砷五價元素 ND 8‧1015cm −3 ND P NA n n‧p ni2
P 2 7‧1015P 2.25‧1020 0
解之，可得 P 3.21‧104cm −3
1-6 半導體溫度特性 矽、鍺半導體材料的導電性，隨溫度上升而產生何種變化？ 成為絕緣體 減少
不變
增加
在室溫之下，以下何種情形會使矽中載子之遷移率上升？ 溫度與雜質摻雜濃度均上升時 溫度與外加電場均增加時 雜質摻雜濃度與外加電場均上升時
第一章 半導體概論 1－11
溫度，摻雜濃度與外加電場全都減少時 ：遷移率和「溫度、濃度及電場」成反比。 下列何種材料在溫度升高時，其電阻值會下降？ 金
鋁
銅鎳合金
矽
在絕對溫度零度（0K）時，本質半導體內所有價電子： 均為自由電子
都在導帶內
都在禁帶內
都在價帶內
對一處於絕對零度（ 0K ）之本質半導體，在此本質半導體之兩端
加一電壓；若此本質半導體並未發生崩潰，則在本質半導體內： 有電子流，也有電洞流
有電子流，但沒有電洞流
沒有電子流，但有電洞流
沒有電子流，也沒有電洞流
下列有關本質半導體之敘述，何者錯誤？
半導體為負溫度係數 半導體內之自由電子濃度與溫度成正比 半導體溫度愈高，內阻愈小 半導體溫度愈高，傳導率愈差 下列敘述，何者錯誤？
當溫度升高時，一般金屬導體電阻增加 半導體（矽等），溫度上升時，其電阻下降 在 P 型半導體裡，導電的載子主要是電洞 在 N 型半導體裡，電洞的濃度將隨溫度的升高而減少 一 P 型半導體受熱（Thermal）影響所產生的新電子或電洞數何者
為多？ 電洞數
電子數
電子和電洞數一樣多
不會產生新電子或電洞數
：價電子受熱脫離原子核的束縛後，會「同時」產生電子和電 洞。 N 型半導體的傳導性隨溫度上升而： 增加
減少
不變
隨材料而定
1－12 電子學攻略題庫Q&A
1-7 PN 接面 如圖所示 ，有一個 P-N 接面的二極體，請問在 N 型半
導體內的總電荷極性為？ 正的
負的
中性的
不能決定
在 PN 接面二極體中，空乏區內在 P 型側有：
不可移動之正離子
不可移動之負離子
可移動之正離子
可移動之負離子
一 PN 接面之障壁電勢係由接面兩端之電荷建立，該電荷為： 主要載子
副載子
固定之施體及受體離子
自由電子
PN 半導體加逆向偏壓時會有些許電流產生，乃是因為何者引起？ 正離子
負離子
少數載子
多數載子
在 PN 二極體中，較易產生電子流的方向是： 由 P 型至 N 型區
由 N 型至 P 型區
兩方向都很容易
兩方向都很難
半導體 PN，斷路時出現空乏區是為了： 制止擴散電流
制止漂移電流
增加擴散電流
增加漂移電流以達熱平衡
在室溫下，未加偏壓之 PN 二極體在 PN 接面附近的狀況為：
P 型半導體帶正電，N 型半導體帶負電 P 型半導體帶負電，N 型半導體帶正電 P 型及 N 型半導體皆不帶電 P 型及 N 型半導體所帶之電性不固定 下列敘述何者正確？
電源正端接 P，負端接 N，稱為逆向偏壓 P 端接負，N 端接正，稱為順向偏壓 外加逆向偏壓時，空乏區的寬度加大 外加順向偏壓時，空乏區的寬度立即消失 PN 二極體產生障壁電壓（Barrier Potential）的原因，下列何者正