物理學系

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本系師資陣容堅強,現有教授15人、副教授12人、助理教授2人、名譽教授5人,每年國科會補助之專題研究計畫超過廿個,補助之經費每年約三千萬,研究成果耀眼,發表於國際著名期刊(SCI)的論文數每年約70篇。

近年來已在課程方面 著手變革,因應學子的各種不同的生涯規劃與需求,加強職業輔導與專業能力的提升,增加高科技相關課程,提供光電學程(光電半導體、半導體製程技術、近代光 學與光電科技等)、凝態物理、表面物理與奈米科技、高能與理論物理、生物物理、應用物理等研究發展專業人才,並配合博士逕讀辦法,讓大學部學生最快能在五 年內取的碩士(透過碩士班先修生),八年內取得博士,有助於提升本系基礎與應用研發能量,為各學術研究機構與業界高科技創新與研發人力(包括在光電業、半 導體製造業、電腦週邊產業等)。

本系亦推動網路教學(科學園)與數位科學研究,作為提供科學教學與學習系統平台的強化支援,並除了原先開設的教育學程外,多增強學生英語教學的能力,與世界科學教師系統連結,在教師從業方面,塑造世界級的物理科學教師,發揮教育影響力。

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    脈衝雷射蒸鍍法沉積氧化釓鋅薄膜的磁光與導電特性
    (2024) 張芷郁; Chang, Chih-Yu
    本論文使用脈衝雷射蒸鍍法在c指向的藍寶石基板上沉積摻雜的氧化釓鋅薄膜,所有薄膜樣品的沉積條件皆為525 ℃與3×10^(-1) mbar的氧氣環境。X光繞射光譜中,只顯示氧化鋅和基板的特徵峰,沒有其他晶相,由此可知釓原子成功的摻雜進氧化鋅晶格中。隨著釓元素摻雜比例增加,薄膜的c軸晶格常數從無摻雜的5.20 Å下降到5.16 Å。光致螢光光譜的強度因為摻雜導致結晶品質變差而降低,所有樣品的光譜皆有近能隙發光譜線。在摻雜的樣品中,螢光光譜則可以看到鋅空缺、鋅間隙、氧間隙與中性和帶二價的氧空缺的發光峰。磁性相關的量測有室溫磁特性曲線與磁光法拉第效應。磁性檢測顯示,所有氧化釓鋅薄膜在平行磁場與垂直磁場方向皆為順磁性,並且在外加磁場約為1500 Oe時達到飽和。每一片樣品在兩個方向下的飽和磁化量幾乎相同,其量值介於0.80 emu/cm^3 〜2.84 emu/cm^3。磁光法拉第效應顯示,所有氧化釓鋅薄膜的皆在略大於氧化鋅能隙(368 nm)的近紫外光波段有較大的磁光法拉第響應,因此我們推測磁光響應在對應材料能隙的波段直接相關,Verdet constant的最大值介於56.28 rad/(T‧cm)〜362.05 rad/(T‧cm)。導電特性方面,電流-電壓特性曲線顯示所有樣品的電極與薄膜皆為歐姆接觸。利用范德堡量測法得到的氧化釓鋅薄膜電阻率介於11〜309.74 mΩ⋅cm,因為摻雜造成晶粒尺寸變小、晶粒邊界增多、缺陷類型與密度增加,導致電阻率變大。由霍爾效應得知所有氧化釓鋅薄膜皆為n型半導體。因為摻雜釓離子引入的電子,使載子濃度大幅提升,但摻雜超過1%時,氧化釓鋅薄膜的晶格缺陷變成載子陷阱,因此載子濃度隨釓摻雜濃度而下降,並在摻雜10%的釓時維持在略高於純氧化鋅的值,其值介於5.17 〜32.02×10^18 cm^(-3)。載子遷移率也從純氧化鋅的22.77 cm^2/V⋅s 大幅下降至4〜8 cm^2/V⋅s。