◎系所教育目標：
本系所之發展方向以光電科學與固態電子為主，在紮實的學術研究基礎下，並與產業界積極合作，發展前瞻性學術研究及技術開發。
本系研究團隊分成兩大主軸，彼此相互連結，兩大主軸分別為：
(一)光電科學：太陽能電池、液晶光學、非線性光學、光學薄膜、光學設計、光電元件、光纖光學、雷射光學、生醫光電。
(二)固態電子：量子元件、表面及介面科學、磁性薄膜、奈米電子、自旋電子學、半導體薄膜、半導體奈米製程或元件模擬、TFT製程或設計。 |
| ◎核心能力 | 關聯性 |
| 1.培養應用物理知能 | 5 關聯性最強 |
| 2.培養光電科學知能 | 5 關聯性最強 |
| 3.培養固態電子知能 | 5 關聯性最強 |
| 4.培養實驗技能 | 1 關聯性最弱 |
◎本學科學習目標：
奈米元件之科學與技術內容相當繁雜, 可包括生化或材料科技, 但考量上課時間只有1學期, 選擇與本研究所的背景較相近的項目為教學內容. 例如: 半導體量子結構與電子或光電元件, 電子自旋相關現象與可能應用, 光子晶體與可能應用等. 上課目標則以學習入門知識, 以及養成自主學習的習慣, 了解如何查閱文獻等, 作為未來深入研究奈米世代科學與產業應用的開端. |
| ◎教學進度： |
| 週次 | 主題 | 教學內容 | 教學方法 |
01
09/18 | 1.1 金属の電気伝導の基礎 (金屬的導電的基礎) | 1.1 金属の電気伝導の基礎 (金屬的導電的基礎) | 講授。 |
02
09/25 | 1.1.1 電気伝導のモデルと長さスケール (導電的模型與長度尺度) | 1.1.1 電気伝導のモデルと長さスケール (導電的模型與長度尺度) | 講授。 |
03
10/02 | 1.1.2 Esaki-Tsuの電流の式：一次元の場合 (江崎-Tsu電流公式: 1維) | 1.1.2 Esaki-Tsuの電流の式：一次元の場合 (江崎-Tsu電流公式: 1維) | 講授。 |
04
10/09 | 1.1.3 ランダウアー公式とコンダクタンスの量子化 (Landauer公式與傳導量子化) | 1.1.3 ランダウアー公式とコンダクタンスの量子化 (Landauer公式與傳導量子化) | 講授。 |
05
10/16 | 1.2 ナノ構造・ナノデバイスの材料 (奈米構造; 奈米元件的材料)
1.2.1 GaAs/AlGaAs界面に形成される二次元電子ガス (在砷化鎵/砷化鋁鎵界面形成的2維電子氣) | 1.2.1 GaAs/AlGaAs界面に形成される二次元電子ガス (在砷化鎵/砷化鋁鎵界面形成的2維電子氣) | 講授。 |
06
10/23 | 1.2.2 斜め蒸着法 (斜向蒸鍍法) | 1.2.2 斜め蒸着法 (斜向蒸鍍法) | 講授。 |
07
10/30 | 1.2.3 カーボンナノチューブ、半導体ナノワイヤ (炭奈米管; 半導體奈米線) | 1.2.3 カーボンナノチューブ、半導体ナノワイヤ (炭奈米管; 半導體奈米線) | 講授。 |
08
11/06 | 1.3 電子の波動性に起因する現象 (由電子的波動性引起的現象)
1.3.1 弱局在効果 (弱侷域效應) | 1.3.1 弱局在効果 (弱侷域效應) | 講授。 |
09
11/13
(期中考週) | 1.3.2 メゾスコピック試料に見られる電子波干渉効果 (在介觀樣品所見到的電子波干涉效應) | 1.3.2 メゾスコピック試料に見られる電子波干渉効果 (在介觀樣品所見到的電子波干涉效應) | 講授。 |
10
11/20 | 1.4 単電子トンネル効果と量子ドット (單電子穿隧效應與量子點)
1.4.1 電流バイアス単一接合 (偏置電流單一接點) | 1.4.1 電流バイアス単一接合 (偏置電流單一接點) | 講授。 |
11
11/27 | midterm exam (期中測驗1.1~1.3) | exam of Ch 1 (測驗第1章1.1~1.3) | midterm exam。 |
12
12/04 | 1.4.2 電圧バイアス二重接合：単電子トランジスタ (偏置電壓: 單電子transistor)
1.4.3 量子ドットと人工原子 (量子點與人工原子) | 1.4.2 電圧バイアス二重接合：単電子トランジスタ (偏置電壓: 單電子transistor)
1.4.3 量子ドットと人工原子 (量子點與人工原子) | 講授。 |
13
12/11 | 1.4.4 人工原子と電磁波の相互作用 (人工原子與電磁波的交互作用)
1.4.5 二重結合量子ドット (二重結合量子點) | 1.4.4 人工原子と電磁波の相互作用 (人工原子與電磁波的交互作用)
1.4.5 二重結合量子ドット (二重結合量子點) | 講授。 |
14
12/18 | 1.5 ナノデバイスへの応用 (在奈米元件的應用)
1.5.1 単電子ロジック (單電子論理)
1.5.2 単電子メモリ (單電子記憶體) | 1.5.1 単電子ロジック (單電子論理)
1.5.2 単電子メモリ (單電子記憶體) | 講授。 |
15
12/25 | 1.5.3 量子ドットセルオートマトン (量子點細胞自動機)
1.5.4 電流標準への応用 (在電流標準的應用) | 1.5.3 量子ドットセルオートマトン (量子點細胞自動機)
1.5.4 電流標準への応用 (在電流標準的應用) | 講授。 |
16
01/01 | ROC National Holiday | ROC National Holiday | ROC National Holiday。 |
17
01/08 | 1.5.5 量子コンピューティングと電荷形量子ビット (量子計算與電荷型量子位元) | 1.5.5 量子コンピューティングと電荷形量子ビット (量子計算與電荷型量子位元) | 講授。 |
18
01/15
(期末考週) | final exam (期末測驗) | exam of Ch 1 (測驗第1章) | final exam。 |
◎課程要求：
聆聽教師講解, 閱讀所指定的文章並上臺報告, 回答所指定的問題並上臺報告, 回答每個chapter線上作業, 參加測驗.
雖然text book是日文, 但授課與測驗實施時日文只作為輔助工具, 主要以英文為主, 偶爾加上中文解說; 授課則以華語摻雜英語專門詞彙進行. |
◎成績考核
期中考30% : closed book. 當日缺考的同學請持學校正式假單正本或影本, 於學期結束前給予補考.
期末考30% : closed book. 當日缺考的同學請持學校正式假單正本或影本, 於1週內給予補考.
線上及紙本作業, 請於規定時限內於教學平臺上完成作答. 有些作業有複數次回答的機會, 請按教學平臺上所提示的說明. 40%
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◎參考書目與學習資源
test book: 基礎から分かるナノデバイス, 日本学術振興会 青柳克信、石橋幸治、高柳英明、中ノ勇人、平山祥郎 著, コロナ社2011
葉瑞銘編著《奈米科技導論》, 高立圖書有限公司2004
張立德、牟季美《應用物理學叢書 納米材料和納米結構》, 科學出版社2001 |