物理學系
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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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Item 低維度手性鈣鈦礦暨高分子之光學特性研究與分析(2022) 林恩綺; Lin, En-Chi本文研究三種材料：近年來鈣鈦礦著重研究的結構－準二維(Quasi-two-dimensional)下的Ruddlesden-Popper Perovskite(RPP)結構鈣鈦礦、日前逐漸引起關注的手性鈣鈦礦(chiral perovskites)，以及有機高分子材料。在準二維下的RP鈣鈦礦的研究中，本文選擇有機鹵化鈣鈦礦PEA2(FABr3)2PbBr4做研究，透過旋塗製程、熱退火製程形成鈣鈦礦薄膜並且使用蒸鍍製程實現發光二極體元件，其中以Quinhydrone(QH)的溶液來對鈣鈦礦薄膜進行表面鈍化的處理，並針對研究結果做討論。在手性鈣鈦礦的研究中本文透過旋塗製程、熱退火製程做出低維度(S-/R-MBA)2(Cs0.8MA0.2)n – 1PbnBr3n + 1的薄膜，並著重在= 2化學劑量下的基礎改變手性配體 S-/R-MBABr的比例。研究結果顯示可以透過一般化學劑量製作出純相= 1的薄膜，然 = 2結構則為 = 1以及= ∞ 組成，並未出現預期的純相= 2結構，因此分析其原因；並且在不依靠公認的化學劑量配方調配手性配體後，可以將圓二色光譜的gabs值可以高達~0.01(10-2等級)，可供日後製程研究上的參考。 有機高分子材料的研究中本文選用PTB7-Th (Poly{4,8-bis[5-(2-ethylhexyl)thiophen-2-yl]benzo[1,2-b:4,5-b']-dithiophene-2,6-diyl-alt-3-fluoro-2-[(2-ethylhexyl)carbonyl]-thieno[3,4-b]thiophene-4,6-diyl}),PM6(PBDB-T-2F)( Poly[(2,6-(4,8-bis(5-(2-ethylhexyl-3-fluoro)thiophen-2-yl)-benzo[1,2-b:4,5-b’]dithiophene))-alt-(5,5-(1’,3’-di-2-thienyl-5’,7’-bis(2-ethylhexyl)benzo[1’,2’-c:4’,5’-c’]dithiophene-4,8-dione)]),PM7(PBDB-T-2Cl)(Poly[(2,6-(4,8-bis(5-(2-ethylhexyl-3-chloro)thiophen-2-yl)-benzo[1,2-b:4,5-b’]dithiophene))-alt-(5,5-(1’,3’-di-2-thienyl-5’,7’-bis(2-ethylhexyl)benzo[1’,2’-c:4’,5’-c’]dithiophene-4,8-dione)])的溶液作為研究對象，透過改變溶液溫度以及濃度進行光譜的量測探討其於H/J聚集型態下的激子離域現象，研究結果顯示透過調整溫度與濃度可獲得H/J聚集型態改變，並且也獲得了PTB7-Th, PM6, PM7的濃度分別為0.116 mg/ml, 0.115 mg/ml, 0.05 mg/ml時具有230 meV,184 meV,160 meV的戴維多夫分裂(davydov splitting)。Item 量子點和鈣鈦礦二維材料之特性與應用(2021) 陳庭慶; Chen, Ting-Qing本論文共分三個部分：1.鈣鈦礦量子點-PCL(polycaprolactone)複合材料;2.CdSe量子點發光二極體的電洞注入層及電洞傳輸層之參雜;3.PbBr2及醋酸鉛二維晶體之研究。第一部分，我們合成CsPbBr3鈣鈦礦量子點，因為量子點具有量子侷限效應，所以我們藉由調控量子點粒徑大小得到460nm,到515nm光波長的CsPbBr3鈣鈦量子點。由於鈣鈦礦量子點在大氣下不易儲存，因此將量子點與高分子材料PCL混合，做出複合材料，研究結果顯示，由於我們用高分子材料包覆量子點，讓鈣鈦礦量子點在大氣環境下，能夠保存更久的時間。第二部分，我們使用全溶液製程製作CdSe的量子點發光二極體。在電洞注入層poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS)參雜不同比例的P105分散劑，找到PEDOT:PSS參雜的最佳條件後，接著電洞傳輸層poly(9-vinylcarbazole)(PVK)參雜1,1-Bis[(di-4-tolylamino)phenyl]cyclohexane (TAPC)接著加上Bis[3,5-di(9H-carbazol-9-yl)phenyl]diphenylsilane (SimCP2)，依序對這一系列參雜不同比例，觀察對發光二極體元件的影響。電洞注入層最佳參雜比例使表面粗糙度從3.1853nm下降到2.0144nm，而元件的量子效率也從2.23%達到3.33%，結果表明適當得參雜可以有效的改善元件載子的注入能力。最後，我將PbBr2及醋酸鉛在二氧化矽的基板上生長二維材料晶體，並改善製程，使得我可以得到較大或較薄的晶體，其中，醋酸鉛晶體可以長到約6um的六角形晶體，我使用AFM觀察其厚度，最薄到達20nm。接著，我使用其他材料(MABr、MAI)個別與兩種晶體反應，使我最後能得到鈣鈦礦的薄片晶體。Item 無機鹵素鈣鈦礦/磁性金屬薄膜 -雙層異質結構之形貌、磁性及熱穩定性分析(2021) 陳廷豪; Chen, Ting-Hao在這項研究中我們主要使用物理氣相沉積法(Physical vapor deposition, PVD)製備鐵鈀合金薄膜，並且利用旋轉塗佈法將鈣鈦礦(CsPbBr3)量子點旋塗於表面，接續觀察樣品在旋塗前後(CsPbBr3/FePd v.s FePd)的變化，包括表面形貌、光學及磁性，並且觀察不同退火溫度(100˚C ~ 180˚C)後的轉變。CsPbBr3/FePd在原子力顯微鏡(AFM)量測下，我們發現表面在經退火後粗糙度大致不變，且平均約為±10 nm高低且誤差值為1.5 nm。從掃描式電子顯微鏡(SEM)發現量子點為平均大小約11 nm的正方形，並且退火180˚C後有融合的現象。透過光致螢光(PL)的數據分析我們得知在退火100˚C後，光訊號強度下降了3/4，且發光波長有紅移4 nm的現象。最後經由磁光柯爾量測從室溫到退火160˚C，FePd樣品的矯頑場增加了74 %，而CsPbBr3/FePd樣品的矯頑場僅增加了19.2 %；由此結果方知CsPbBr3是一個可以保護磁性材料的覆蓋層。Item 有機鈣鈦礦/鐵鈀合金-異質雙層薄膜系統之熱穩定度、光學及磁性分析(2020) 葉時賢; Yeh, Shyr-Shyan近期研究在有機鈣鈦礦材料上的能量轉換率、能隙的可調性及界面的載流能力有令人矚目的成果。有鑒於有機鈣鈦礦材料的特性，我們開始於物理氣相沉積製備的鐵鈀合金上利用旋塗法將MAPbBr3鈣鈦礦成長於頂層，形成有機鈣鈦礦/鐵鈀合金-異質雙層薄膜。而樣品的表面形貌藉由原子力顯微鏡(AFM)觀察到MAPbBr3鈣鈦礦以柱狀奈米結構且不均勻分布的方式成長於鐵鈀合金上方。 本實驗在於觀察樣品的磁性與光學在不同退火溫度下(100~170 ℃)的轉變。首先使用磁光柯爾顯微鏡發現矯頑場與磁光柯爾訊噪比隨著溫度有所改變。其中磁光柯爾訊噪比在100~120℃之間的變化量最為明顯。再來透過光致螢光(PL)的數據分析得到在100~120℃之間的光訊號強度下降較其他溫度區間明顯(約3倍) ，以上現象源自於在這期間MAPbBr3鈣鈦礦界面擴散至鐵鈀合金層。Item 近紅外光鈣鈦礦發光二極體之特性分析(2020) 王大朋; Wang, Da-Peng本研究透過加入長鏈有機陽離子鹵化物於三維鈣鈦礦前驅液中，使其鈣鈦礦結構能夠轉換成為準二維結構。並利用光學顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、原子力顯微鏡、吸收光譜與光致發光光譜等設備以研究其薄膜特質。結果證實，長鏈有機陽離子鹵化物的引入會使得鈣鈦礦的晶粒變小，以至於其放光光譜有藍移的現象。並與三維結構之鈣鈦礦相較而言，擁有更加平整且無孔隙的鈣鈦礦薄膜。 元件方面，長鏈有機陽離子鹵化物的加入會使得鈣鈦礦元件的外部量子效率從0.04%上升至1%。研究中更透過阻抗量測等分析來瞭解效率提升之原因。本研究更透過調整電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層等的厚度來將元件效率最佳化，使之能夠達到2%的外部量子效率。此外，為了減少元件製作成本以利商業化，除了利用熱蒸鍍的方式製備電子傳輸層，也用旋塗的方式製作。本研究證實以旋塗方式製備電子傳輸層的元件效率與使用熱蒸鍍方式製備的元件效率沒有太大的差異。更進一步的，本研究證實透過對電洞傳輸層的摻雜，能夠免去鈣鈦礦旋塗製程前所需要的電漿處理步驟，除了免除經過電漿處理對電洞傳輸層造成傷害之疑慮，並且所得到的元件效率與透過電漿處理的元件效率也不會差異太多。