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課程簡介 Course Introduction
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開課年度學期 Year / Term
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113 學年度 第 2 學期
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開課班級 Department
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電機工程學系碩士班 電機系碩博班合選
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授課方式 Instructional Method
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課堂教學 、 中文
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課程電腦代號 Course Reference Number
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182066
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課程名稱(中文) Course Title(Chinese)
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材料的物理化學特性特論
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課程名稱(英文) Course Title(English)
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Topics on physical and chemical property of Materials
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學分數/時數 Credit Hours
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3 /
3
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必(選)修 Requirement / Elective Course
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選修
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授課老師 Instructor
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盧陽明
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助教 Teaching Assistant
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上課時間 Meeting Time
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星期二，節次3、4、5
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上課教室 Classroom
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ZB205
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Office Hours
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| 獲獎及補助情形 Awards and Grants |
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| 聯合國永續發展目標 (SDGs跨域類別) Sustainable Development Goals, SDGs |
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課程目標 Learning Objectives
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奈米材料和奈米技術是20世紀80年代末迅速崛起的一門新學科（奈米學）。它是研究尺度在1~100nm範圍物質的特性、製造方法和應用。
這個研究領域是人類過去很少涉及的非巨觀非微觀的中間領域，對這個領域的研究和開發，將會促使人類在科學技術領域邁入一個嶄新的時代—奈米科技時代。科學家們預言奈米技術將在21世紀發揮巨大的作用。
在奈米科技中，奈米材料和奈米電子元件是最重要的研究內容，其中奈米電子學尤為重要，因為它是微電子學發展的下一代。奈米電子學研究的對象不僅尺寸是奈米的，而且訊號處理時間是奈秒的，訊號功率也是奈焦的。在奈米電子元件中的電子不僅表現出粒子性，而且更多地表現出波動性。
奈米材料大致可分為零維奈米微粒（奈米粉、奈米顆粒、量子點和原子團簇）、一維奈米纖維（管、線、棒）、二為奈米膜、三維奈米塊體等。
奈米薄膜是指由尺寸在奈米量級的晶粒構成的薄膜，或將奈米晶粒鑲嵌於某種薄膜中構成的複合膜，以及每層厚度在奈米量級的單層或多層膜。這類材料具有很特殊的物理特性和化學特性，並在奈米電子學中有重要的作用。
本課程的內容，主要介紹當前有關奈米薄膜材料製造、元件和應用的前瞻資料，基本概念清楚且易與理解，盡可能反應當前的學科先進水準，簡明、系統地介紹奈米薄膜的製造方法、各種特性和應用情況。
主要授課內容如下：
1. 奈米學的基本概念和內涵、奈米微粒和奈米薄膜。
2. 奈米薄膜材料的各種製造方法及物理、化學性能。
3. 半導體奈米量子點，包括CdS膠體量子點、CdS/CuS/CdS、InGaAs/GaAs、ZnO等量子點、GdSe/Au、Cd (Se，Te)/Au量子點。
4. 矽基奈米薄膜材料與元件，包括矽、鍺、SiC、多孔矽等奈米發光材料。
5. 奈米半導體薄膜的電子轉移。
6. 奈米粒子的單電子電導。
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先修 ( 前置 ) 課程 Prerequisite
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化學: 無機化學(主要)＋有機化學(少許)
普通物理
材料科學
薄膜工程
半導體元件物理(少許)
工程數學(基礎少許)
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| 彈性教學規劃 Flexible Teaching/Planning Schedules |
| ＊本課程實施16+2週彈性教學方案，其中第17、18週之彈性規劃如下： |
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線上教學/討論
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自主學習
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課程大綱 Course Syllabus
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| 週次 Week |
課程單元大綱 Unit |
教學方式 Instructional Method/Style/Teaching Style |
參考資料或相關作業 References or Related Materials |
評量方式 Grading |
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1
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課程簡介與材料科學概論
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課堂講授
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2
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固體材料的結構與性質
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課堂授課
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3
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材料的熱力學基礎
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課堂授課
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4
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材料的化學反應與反應動力學
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課堂授課
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5
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表面與界面現象
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課堂授課
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6
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電子結構與導電性質
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課堂授課
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7
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熱與電性質的關係
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課堂授課
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8
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光學性質與光電效應
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課堂授課
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9
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奈米材料與量子效應
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課堂授課
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10
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期中報告
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報告
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11
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材料的腐蝕與防護
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課堂授課
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12
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金屬氧化物半導體
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課堂授課
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13
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高分子材料的物理化學特性
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課堂授課
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14
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奈米薄膜材料製造技術
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課堂授課
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15
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材料的先進製程技術
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課堂授課
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16
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奈米材料及元件研究和發展前景
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課堂授課
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17
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學生自主學習-新穎2D材料的分類與製備
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線上討論案例探討所規劃的架構合理性與可行性
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專業書籍，網路，技術報告，碩博士論文
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繳交線上報告， 做為評量依據
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18
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學生自主學習-新穎2D材料在電子領域與感測器的應用
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線上討論案例探討所規劃的架構合理性與可行性
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專業書籍，網路，技術報告，碩博士論文
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繳交線上報告， 做為評量依據
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單一課程對應校能力指標程度 The Degree to Which Single Course Corresponds to School Competence
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| 編號 No. |
校核心能力 School Core Competencies |
符合程度 Degree of conformity |
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單一課程對應系能力指標程度 The Degree to Which Single Course Corresponds to Department Competence
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| 編號 No. |
類別 Category |
系核心能力 Department Core Competencies |
符合程度 Degree of conformity |
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01
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系所
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具備專業知識運作及運用之能力
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0
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02
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系所
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發掘問題、實驗分析及驗證之能力
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0
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03
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系所
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創新思考開發之能力
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0
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04
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系所
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協調合作、領導團隊與管理規劃之能力
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0
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05
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系所
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中英文寫作與簡報之能力
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0
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06
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系所
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強化國際觀與國際交流之能力
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0
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單一課程對應院能力指標程度 The Degree to Which Single Course Corresponds to College Competence
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| 編號 No. |
院核心能力 College Core Competencies |
符合程度 Degree of conformity |
※請尊重智慧財產權，不得非法影印教科書※
※ Please respect intellectual property rights and do not illegally photocopy textbooks. ※
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教學方法 Teaching Method
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教學方法 Teaching Method
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百分比 Percentage
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影片欣賞
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10 %
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講述
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80 %
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實驗室操作
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10 %
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| 總和 Total |
100 % |
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成績評量方式 Grading
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| 評量方式 Grading |
百分比 Percentage |
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個人口頭報告
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40 %
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期末考(open book)
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40 %
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出席狀況
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10 %
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課堂參與
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10 %
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| 總和 Total |
100 % |
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課程大綱補充資料 Supplementary Material of Course Syllabus
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