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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    通過掃描穿隧顯微鏡研究二硫化鉬缺陷的形成與其對電子特性的影響
    (2021) 温柏淯; Wen, Po-Yu
    二硫化鉬屬於層狀半導體中的過渡金屬二硫族化物,可透過層數改變其能隙大小,且層跟層之間屬於凡得瓦力作用,我們可以輕易地透過機械剝離來產生新的可研究的表面,一直以來都是電子元件的熱門材料。本次實驗我們在超高真空的環境下,利用掃描穿隧顯微鏡觀察天然二硫化鉬塊材的表面型態以及電性在四種情況下的變化,分別是機械剝離前的原始表面、機械剝離後的新鮮表面、機械剝離後曝氧8小時的表面以及機械剝離後置於大氣下7個月的表面。我們將二硫化鉬進行機械剝離後可以觀察到大量電子空乏的現象,此現象經過曝氧以及置於大氣下後幾乎退去。我們再來探討二硫化鉬的表面電性,曝氧後的二硫化鉬與置於大氣下的表面電性除了導帶的移動具有相似度以外,其表面態的特徵也吻合,藉此可以了解大氣中的氧氣是影響二硫化鉬表面電性的重要因素之一。透過本次實驗,我們了解表面缺陷以及環境的變化可以影響二硫化鉬的表面能帶結構,這將成為我們如何考量天然二硫化鉬作為半導體材料的重要調控條件之一。
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    機械剝離法前後二硒化鉬掃描穿隧式顯微術之研究
    (2020) 陳泓儒; Chen, Hung-Ru
    二硒化鉬層狀半導體屬於過渡金屬二硫族化物(TMD)材料,為二維材料中的一種。由硫族元素與ⅣB、ⅤB、ⅥB、ⅦB族過渡元素鍵結產生一層平面,層與層之間再以較弱的凡德瓦力結合形成塊材。由於此特性,TMD材料往往能由塊材分離出穩定的二維單層結構。藉由掃描穿隧式顯微鏡(STM)進行研究,量測樣品表面與其局部特性,測得的資訊能讓我們更認識二硒化鉬在表面上的行為。 本次實驗在超高真空(UHV)環境下,以STM觀察二硒化鉬在四種情況的改變,分別為在大氣下曝露長時間的表面(Non-Fresh)、剛經機械剝離法處理完的表面(Fresh)、經機械剝離法處理過,又在大氣下放置27天下的表面(After Fresh 27 Days)、經機械剝離法處理過,特定曝露在氧氣之下的表面(Exposure to oxygen)。在機械剝離法前後的缺陷密度及種類都有著顯著的差異。再次經過27天曝大氣後,缺陷密度則有轉變回機械剝離法前的趨勢,此改變有可能造成樣品在大氣下的電性變化。特定曝氧氣,其表面電性更接近機械剝離法前的狀態,推測氧氣在表面電性上的改變扮演著重要的角色。本實驗比較缺陷密度、缺陷附近的能帶排列圖(Band alignment)及大尺度下的掃描穿隧能譜(STS)後,得出缺陷於大氣作用下的變化與其變化造成材料表面能帶結構的改變。
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    通過掃描式穿隧顯微鏡比較機械剝離法前後二硫化錸的電子特性
    (2017) 盧奕宏; Lu,Yi-Hung
    二硫化錸層狀半導體屬於過渡金屬二硫族化物(TMD)的材料。隨著二維材料的發展,這種 層狀半導體在表面上的電性是最近非常熱門的課題。藉由STM/STS的量測,我們更加認識二硫化錸在表面上的行為。 比較機械剝離法(簡稱Fresh)前後的二硫化錸的表面。首先進行Non-Fresh的直接量測,形貌上面本來有許多亮點與暗點,但是經過Fresh表面之後的ReS2亮點卻消失。藉由形貌去推斷ReS2上的亮點形成可能來自於ReS2吸附雜質或是表面突起,ReS2的暗點推測是結構上的缺陷或是表面凹陷。 此外,實驗顯示電性上ReS2是n-type的半導體,而且發現在Fresh過後的電性比Non-Fresh更有更多的電子載子的狀況。對比上述Non-Fresh所擁有的形貌特徵,吸附雜質並不會貢獻出載子消耗的變化,經由曝大氣之後的ReS2造成表面有局部的漣漪凸起會讓載子濃度降低。 將Fresh過後在大氣下曝氣兩個月的樣品再次進行量測,形貌和電子特性大致上還原成Non-Fresh的情況,說明經Fresh二硫化錸表面的特性受大氣的影響而且是會重複且發生。