物理學系
Permanent URI for this communityhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/56
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。
News
Browse
5 results
Search Results
Item Item 二維材料石墨烯與過渡金屬雙硫屬化合物之光譜性質研究(2014) 沈稚強; Chih-Chiang Shen我們量測摻雜三聚氰胺分子的石墨烯薄膜及單層過渡金屬硫屬化合物(MoS2,MoSxSey)薄膜樣品的兆赫波吸收能譜與橢圓偏光光譜，探究這些樣品的電荷傳輸行為與電子結構。我們使用化學氣相沉積法(CVD)與電化學剝離法(ECE)製作摻雜三聚氰胺分子的石墨烯薄膜樣品，並以化學氣相沉積法製作單層過渡金屬硫屬化合物薄膜樣品。 我們發現摻雜後的石墨烯薄膜樣品，在頻率位置155 cm-1有一個吸收峰，此應與摻雜了三聚氰胺分子後所造成的晶格結構無序性有關。此外，居德電漿頻率(摻雜後的石墨烯薄膜與單層二硫化鉬薄膜分別為21和7 THz) 隨著溫度降低而下降，載子的鬆弛時間(13和26 fs)並不隨著溫度改變有顯著的變化。這些結果顯示摻雜後的石墨烯薄膜與單層二硫化鉬薄膜樣品具有半導體的特性。 此外，以電化學剝離法製作的石墨烯薄膜樣品，其居德電漿頻率大於使用化學氣相沉積法製作的樣品。相反的，以電化學剝離法製作的石墨烯薄膜樣品，其載子的鬆弛時間(10 fs)短於使用化學氣相沉積法製作的樣品(84 fs)。有趣的是，單層MoSxSey薄膜樣品的居德頻率由6.5到8 THz，載子鬆弛時間從19到26 fs。 我們發現以化學氣相沉積法製作的石墨烯薄膜樣品，其吸收能譜在紫外光頻率波段具有一個不對稱的Fano共振吸收。這個吸收峰主要是激子在能帶間的躍遷。相較於未摻雜的樣品，摻雜後的石墨烯薄膜樣品，吸收峰的頻率位置呈現藍移的現象。以電化學剝離法製作的石墨烯薄膜樣品，其吸收能譜的波形較為對稱。我們推測此與使用不同的成長方式，改變了石墨烯薄膜樣品的電荷分佈有關。此外，單層MoSxSey薄膜樣品具有直接能隙(二硫化鉬和二硒化鉬分別為1.95 和 1.62 eV)。二硫化鉬和二硒化鉬的激子束縛能分別為0.28和0.24 eV。Item Fe(Se,Te)超導材料之光譜性質研究(2014) 葉美君; Mei-Chun Yeh我們研究Fe(Se,Te)超導材料的光譜性質，樣品包含FeSe單晶、FeSe薄膜及Fe1.05Se0.447Te0.553單晶，其中，以脈衝雷射成長c軸取向FeSe薄膜於(100)MgO基板，膜厚約為300 nm，超導相轉變溫度約為7.6 K。FeSe與Fe1.05Se0.447Te0.553單晶則為(001)晶面，超導相轉變溫度分別為8 K與12.5 K。 首先，我們測量室溫橢圓偏光光譜，觀察到FeSe單晶樣品具有4個吸收峰，分別為1.7 eV、2.7 eV、4.0 eV及6.2 eV。1.7 eV吸收峰對應Fe2+在3d軌域的d-d 電子躍遷；2.7 eV、4.0 eV及6.2 eV則為Se 4p到Fe 3d的電子躍遷。對照FeSe單晶，FeSe薄膜清楚觀察到1.7 eV及6.2 eV吸收峰，Fe1.05Se0.447Te0.553單晶則以1.7 eV、2.7 eV及6.2 eV吸收峰較明顯。我們推論對應FeSe單晶相近頻率的吸收峰位置，其吸收峰之電子躍遷行為與FeSe單晶相同。 其次，我們研究FeSe薄膜的拉曼散射光譜，其顯示4個拉曼峰，頻率位置為107 cm-1、180 cm-1、192 cm-1和238 cm-1，分別對應Eg(1)、A1g、B1g及Eg(2) 振動模，高頻 2300 cm-1 B1g對稱性拉曼峰屬於雙磁振子激發。隨著溫度的升高，A1g與B1g振動模約在475 K以上消失，550 K時，FeSe薄膜完全轉變為α-Fe2O3。相較之下，隨著溫度的降低，在低溫8 K、90 K、220 K三個溫度點皆觀察到拉曼峰值位移量的改變。A1g與B1g對稱性拉曼峰於220 K藍移量開始減緩，推測與短程有序軌道 (或電荷) 有關；接著在結構相轉變溫度90 K處，再一次有藍移量緩和發生；我們於超導相轉變溫度8 K，觀察到拉曼峰值有紅移現象。再者，B1g拉曼峰在室溫與低溫6 K之位移變化量高達8 cm-1，與A1g拉曼峰的位移量1.2 cm-1有明顯差距。B1g拉曼峰的頻率位移量異常現象與聲子-自旋耦合效應有關，隨著溫度的降低，Fe2+由高自旋態轉變為低自旋態，穩定的低自旋態導致系統的總能量下降，晶格結構更穩定，鍵能增強，藍移展現明顯。 最後，我們量測Fe1.05Se0.447Te0.553單晶的低溫拉曼散射光譜，並與FeSe薄膜相比較，發現同樣在三個溫度點：240 K、90 K(結構相轉變)、12.5 K(超導相轉變) 拉曼峰頻率位移量改變。然而，B1g與A1g拉曼峰在室溫與低溫的位移變化量沒有明顯差距，我們推測取代的Te離子改變Fe2+系統自旋狀態。Item 單層二(硫,硒)化(鉬,鎢)薄膜的光譜性質研究(2016) 張雅婷; Chang, Ya-Ting本論文研究過渡金屬二硫屬化合物薄膜的光譜特性。樣品以化學氣相沉積法成長於藍寶石基板，分別為單層MoS2、MoSe2及WSe2薄膜。 首先，我們量測樣品的拉曼散射光譜，樣品皆顯示2個拉曼活性振動膜， MoS2薄膜的 和A1g振動模頻率位置分別為385.8和405.8 cm-1，MoSe2薄膜的 和A1g振動模頻率位置分別242.2和285.6 cm-1，WSe2薄膜的 和2LA(M)振動模頻率位置為250.4和261.5 cm-1。 其次，我們量測單層MoS2與MoSe2薄膜的變溫橢圓偏振光譜，探討複數折射率及吸收係數能譜。吸收係數能譜在低能量區間顯現兩個A和B激子的吸收峰，高能量區間呈現高強度的數個吸收峰。我們使用加寬羅侖茲模型，分析樣品的激子能階，求得單層MoS2與MoSe2薄膜室溫直接能隙分別為1.92 ± 0.01與1.62 ± 0.01 eV，及室溫激子束縛能分別為0.27 ± 0.01與0.25 ± 0.01 eV。單層MoS2與MoSe2薄膜的變溫吸收能譜，直接能隙值隨著溫度升高產生紅移現象。 最後，我們量測單層WSe2薄膜的高磁場穿透光譜，吸收光譜呈現四個吸收峰，分別為A和B激子與A和B吸收邊緣。我們主要探討A激子與A吸收邊緣。以左旋偏振光(σ-)入射時，A激子與A吸收邊緣峰值隨外加磁場呈現藍移，反之，以右旋偏振光(σ+)入射時，A激子與A吸收邊緣峰值隨外加磁場呈現紅移。外加磁場分裂布里淵區能量簡併的K與-K能谷，形成能谷的賽曼效應(Valley Zeeman effect)。Item 摻雜鑭系元素(鏑,釓)氧化鋅與單層二(硫,硒)化鎢薄膜的光譜性質研究(2015) 葉秦維; Ye, Cin-Wei我們量測摻雜（鏑,釓）氧化鋅薄膜的拉曼散射光譜、穿透光譜及橢圓偏振光譜，進而研究不同摻雜量對氧化鋅薄膜光譜性質的影響。此外，我們量測單層過渡金屬二硫屬化物薄膜（二硫化鎢和二硒化鎢）的拉曼散射光譜及橢圓偏振光譜，進而探討單層二硫化鎢和二硒化鎢薄膜的光譜性質。氧化鋅薄膜是用脈衝雷射沉積法製成在藍寶石基板上，摻雜鏑離子和釓離子的濃度範圍分別為1% ~ 10%及3% ~ 30%。單層二硫化鎢和二硒化鎢薄膜是用化學氣相沉積法製成在藍寶石基板上。這篇論文的目的是探討上述所有材料的晶格結構和電子結構。 我們發現純氧化鋅薄膜的拉曼散射光譜，顯示2個拉曼峰，其頻率位置為98.7 cm-1和437.1 cm-1,分別為E2(low)和E2(high)對稱性。隨著鏑離子和釓離子摻雜濃度增加，拉曼峰E2(low)和E2(high)的峰值強度會逐漸下降。在穿透光譜中發現，隨著鏑離子和釓離子摻雜濃度增加，（鏑,釓）氧化鋅薄膜在紫外光區的光穿透率會提高。在吸收能譜中發現，隨著鏑離子和釓離子摻雜濃度增加，氧化鋅薄膜的直接能隙值會受到鏑離子和釓離子的影響，產生偏移，其現象可被能帶隙變窄理論和伯斯坦-莫斯位移理論解釋。 我們發現單層二硫化鎢和二硒化鎢薄膜在532奈米雷射光激發下的拉曼散射光譜具有多種類的拉曼峰。在室溫的吸收能譜中發現，單層二硫化鎢和二硒化鎢薄膜具有明顯的激子A和B吸收峰。此外，我們分析了單層二硫化鎢和二硒化鎢薄膜的室溫直接能隙值和激子束縛能值。其室溫直接能隙值，分別為2.1電子伏特和1.72電子伏特；其室溫激子束縛能值，分別為0.32電子伏特和0.24電子伏特。在變溫的吸收能譜中發現，單層二硫化鎢和二硒化鎢薄膜的直接能隙值會產生紅移現象，此現象是由單層二硫化鎢和二硒化鎢薄膜的晶格受到熱膨脹和電子及聲子間的交互作用所造成。