理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    氮化銦、氮砷化銦及磷化銦鎵鋁薄膜的紅外線光譜研究
    (2012) 徐經瑋; Ching-Wei Hsu
    在我的論文中,我們藉由分析半導體材料的紅外光譜圖,來研究它們的光學特性,而不同濃度參雜的成長在藍寶石基板上的氮化銦薄膜、成長在磷化銦基板上的氮砷化銦 (參雜氮)薄膜及成長在砷化鎵基板上的磷化銦鎵鋁薄膜都是本次實驗的研究樣品。 紅外線光譜學是一種非破壞性的量測方法,可以在不破壞樣品的情況下,利用晶格的震盪特性,取得樣品的資訊。本研究使用傅立葉式紅外光譜儀(FTIR) Bruker IFS 66 v/S,進行一系列的室溫(300K)的遠紅外線反射光譜測量。我們並利用介電方程式分析由實驗得到的遠紅外線反射光譜,藉由光譜的模擬,計算出光學聲子及載子特性。 從氮化銦的紅外光譜中,我們利用擬和的方法,在大約473~478 (cm−1) 找到了一個氮化銦的E1聲子模。從氮砷化銦的紅外光譜中,它的兩個類聲子模頻率都隨著氮含量的增加而增加且載流子濃度與有效質量隨著氮含量的增加而增加,但遷移率是減少的。從磷化銦鎵鋁的紅外光譜中,發現有四個明顯的鋒值,一個來自砷化鎵基底而另外三個磷化銦鎵鋁薄膜,但也發現了第五個鋒值,其原因可能來自於磷化銦鎵鋁形成Cu-Pt結構而導致峰值的分裂。以及磷化銦與磷化鎵之間發生強烈的耦合導致峰值的結合,使得鋒值只剩三個。   這個研究也界定了這些樣品的高頻介電常數、載子濃度、遷移率、有效質量及薄膜厚度。而我們同樣的也可計算出樣品的導電度。研究結果對於這些半導體的資訊建立有很好的貢獻,也可做為這些材料在應用上的參考依據。
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    烏采結構半導體的拉曼光譜與光致螢光光譜
    (2004) 吳國存; Gwo Tswin Wu
    我們由Cornell大學得到一組烏采結構氮化銦塊材(膜厚>1μm)樣品進行其光學特性的分析。另一方面,我們研究烏采結構氮化鎵奈米線以及氧化鋅奈米線,從文獻上的資訊得知這兩種烏采結構半導體的能隙在3.2eV~3.4eV,位於紫外光區,與氮化銦的能隙,0.7eV~0.8eV,位於紅外光區恰好是兩個極端,因此,可以進一步比較其光學性質。 在本論文中,我們先於室溫下量測三種不同烏采結構半導體的光致螢光光譜,藉以確認樣品的能隙,再運用不同的雷射光源當作激發光源來得到室溫下烏采結構半導體的拉曼散射光譜,所使用的雷射光源分別為325nm(He-Cd laser),442nm(He-Cd laser),488nm,514nm(Ar-ion laser),633nm(He-Ne laser)以及785nm(solid-state laser)。對於不同的烏采結構半導體在拉曼散射光譜中可以清楚的觀察到的特徵光譜模型,分別為A1(LO),E2(high),以及E2(LO)。由拉曼散射光譜圖可以清楚的發現氮化銦樣品的A1(LO)-phonon mode的位置會隨著激發光源能量的不同而有紅位移的現象。即其聲子頻率會隨著激發光源的能量的遞減而遞增,並且可以明顯的發現A1(LO)-phonon mode的峰值強度亦會隨著激發光光源能量的遞減而遞增。而氮化鎵樣品的A1(LO)-phonon mode的位置則會隨著激發光源能量的不同而有藍位移的現象。即其聲子頻率會隨著激發光源的能量的遞增而遞減,並且可以明顯的發現A1(LO)-phonon mode的峰值強度亦會隨著激發光光源能量的遞增而遞增。在氧化鋅樣品方面A1(LO)-phonon mode的峰值強度亦會隨著激發光光源能量的遞增而遞增,但是峰值不會出現明顯位移的現象。由氧化鋅所得到的結論,我們相信氮化銦與氮化鎵樣品具有很高的缺陷或雜質的存在,以致於A1(LO)聲子模在拉曼光譜中的峰值有位移現象。 除了光譜實驗上的量測外,由於我們知道樣品表面有大量載子存在,以至於造成A1(LO)-phonon和電漿耦合效應,因此利用程式模擬來了解其耦合效應所具有的物理意義。