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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    矽中空奈米柱陣列為基礎的核殼p-n接面太陽能電池
    (2011) 倪偵傑; Chin-Chieh Ni
    近年來,奈米線(nanowire)與奈米柱(nanopillar)因為一維奈米線的長-徑比及超高表面積,相較於塊材式(bulk)或薄膜式(thin-film)元件有較高之光響應,使得此結構於光電元件上的應用已備受矚目,在未來,奈米太陽能元件有相當佳之發展潛力。 本研究則藉由Lithography方法配合電子束直寫(Leica e-beam)曝光系統,定義空心柱寬度與週期,經由乾式蝕刻蝕刻奈米結構與低壓化學氣相沉積沉積i層與n層,成功製作矽中空奈米柱陣列為基礎的核殼p-n接面太陽能電池。此元件大幅度降低表面入射光之反射率,達到較佳之抗反射效果外,亦提升照光表面積與增加太陽能電池有效工作面積(即為p-n接面),並且縮短載子傳輸路徑,防止載子再複合現象發生,提高利用價值。其中,藉由討論不同空心奈米柱寬度、高度與陣列週期之奈米結構,對元件光學反射率、光電轉換效率(Power Conversion Efficiency)與量子效應(External quantum efficiency, EQE)之影響,從中得知,當陣列矽空心奈米柱太陽能電池為空心奈米柱寬度700 nm高度1773 nm 排列週期2300 nm狀況下,有最佳之光電轉換效率11.71%,而於入射波長800 nm時有最佳外部量子效應88.32%。與本研究平面太陽能電池比較下,光電轉換效率更可提升約76%。
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    矽奈米柱陣列太陽能電池
    (2010) 陳緯諺; Chen Wei-Yen
      本研究乃著重於研發p-i-n矽奈米柱陣列結構太陽能電池,其具高光電轉換效率與抗反射之優勢。研究內容為利用半導體製程技術,製作多種型式奈米柱排列結構,利用手指狀電極與背電極方式將載子收集,並進行元件光電轉換效率與外部量子效應探討,其後更使用蒸鍍技術沉積透明導電層(ITO)於正面,目的為減少載子傳輸路徑提升收集率。   本研究p-i-n結構矽奈米柱採用矩陣或錯位排列方式,皆可得到光電轉換效率10%以上之成果,其反射率遠低於平面結構之太陽能電池,具極佳抗反射特性,且沉積ITO薄膜後,最高可提升18.24%之光電流值。
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    並五苯/駢苯衍生物(pentacene/PTCDI-C13H27)太陽能電池的電場調制光譜研究
    (2008) 徐匯凱; Hsu Hui Kai
    本論文研究的主題為並五苯/駢苯衍生物(pentacene/PTCDI-C13)太陽能電池的電場調制光譜。對樣品施加電場產生斯塔克效應(Stark effect)後,將得到調制光譜進行擬合,可得到各個主要結構隨著調制電壓和和外加直流壓,對於不同溫度的變化趨勢。施加交流調制電壓時,躍遷能量1.85 eV、1.97 eV的譜形結構由高斯一次和二次微分譜形所組成,2.12 eV和2.17 eV的譜形結構由高斯一次微分譜形所組成。在外加直流偏壓調制光譜的部份中,當直流偏壓達到反相臨界偏壓時,譜形會有所顛倒,而躍遷能量1.85 eV、1.97 eV和2.17 eV的譜形結構,主要由高斯一次微分函數的譜形所組成,2.56 eV的譜形結構由高斯一次和二次微分譜形所組成。藉由電場調制光譜的譜圖分析,即可得知樣品內部的光學躍遷機制和載子傳輸等訊息。