應用物理學系

教學目標
本課程以聯合國碳中和與永續發展目標為主軸，利用綠能半導體科技：太陽能電池、發光二極體、第三代半導體與電動車、與風力發電，解決全球面臨氣候劇烈變遷、自然資源逐漸枯竭、生物多樣性耗損、疾病擴散、貧窮人口不斷增加等關鍵問題，使學生認識綠能半導體科技與潔淨能源，邁向聯合國碳中和與永續發展目標。 在課程活動方面，以學生為中心之教育模式，設計「活動課程」，尤其著重互動化之教學，隨時調整教材內容，將學生分組進行小組討論，納入個體與小組互動，課程安排學生分組進行從事太陽能電池特性分析實驗、發光二題體特性分析實驗、第三代半導體與電動車實驗、風力發電實驗，使同學了解綠能半導體科技之原理與應用。

授課形式
理論講述與討論-50.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-20.00%;田野調查-0.00%;實驗-30.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
第一週：準備週，進行學期課程說明、分組、教學進度、印製講義 第二週：全球暖化(global warming)與氣候變遷 第三週：全球與臺灣溫室氣體排放 第四週：聯合國氣候變化綱要公約(UNFCCC)與第26屆締約國會議(COP26) 第五週：能源供給及產業：2021專業融入補充教材 第六週：能源供給及產業：2021實作教材 第七週： 2050年邁向淨零、碳中和、氣候中和 第八週：「不願面對的真相」影片欣賞 第九週：期中考週 第十週：風力發電原理與應用 第十一週：風力發電實驗 第十二週：太陽能電池原理與應用 第十三週：太陽能電池特性分析實驗 第十四週：發光二極體原理與應用 第十五週：發光二極體特性分析實驗 第十六週：業界師資“氣候變遷與綠色能源科技”專題講座 第十七週：行動導向/問題解決導向小組期末報告 第十八週：行動導向/問題解決導向小組期末報告

教科書/參考書
第二-六週講授之課程內容將納入教育部各領域專業融入相關教材： 葉欣誠教授：氣候變遷教育的再框架與多面向延伸、 童慶斌教授：中小學教師氣候變遷教學必備知識、 能源供給及產業：2021專業融入補充教材、 能源供給及產業：2021實作教材。 第七週講授之“2050年邁向淨零、碳中和、氣候中和”將採用自編教材。 第十-十六週講授之綠能半導體科技如風力發電原理與應用、太陽能電池原理與應用、發光二極體原理與應用，將採用自編教材。

評分標準
a. 出席20%：根據每位修課學生出席率評量。 b. 組討論實驗報告30%：根據小組風力發電實驗數據與報告、太陽能電池特性分析實驗數據與報告、發光二極體特性分析實驗數據與報告評量。 c. 小組期末報告50%：小組期末報告主題很多，可以跟課堂講授之主題相關皆可，如：全球暖化(global warming)、氣候變遷、全球與臺灣溫室氣體排放、聯合國氣候變化綱要公約(UNFCCC)與第26屆締約國會議(COP26)、能源供給及產業、綠能半導體科技如風力發電原理與應用、太陽能電池原理與應用、發光二極體原理與應用。根據小組期末報告評量成績。

學分數
2

授課時數(周)
2

開課班級
A10943

修課人數
19

教學目標
使學生初步掌握物理領域最新研究動態以及學習進行研究工作時所需的基本知識。

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
邀請教授講解各物理專門領域的研究內容或業界專家對科技產業的介紹

教科書/參考書
自製講義或投影片

評分標準
每次的出席狀況(70%)與報告(30%)

學分數
0

授課時數(周)
2

開課班級
M11043

修課人數
3

教學目標
This course is designed to provide a comprehensive course for undergraduate students with engineering and science major to enhance their reading and writing skills in technical English. It also provides students with a basic knowledge and understanding of the general structures and rules of academic research papers and articles. This course is designed to enhance students’ reading and writing skills in technical English and to provide them with an understanding of the general structures and rules of academic research papers and articles. It has four main objectives: 1.To provide students an opportunity of learning the basic grammatical rules of technical English. 2.To provides students with a basic knowledge and understanding of the general structures and rules of academic research papers and articles. It covers the word usage and phrase, sentence structures, paragraph writing, and essay, report, and thesis writing. 3.To enhance students’ technical English language skills in the reading and writing of academic research papers and articles. 4.To offer students with an optional course of English language learning. https://teams.live.com/meet/95567640983035

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
1. Introduction: principle and style of scientific writing (2 weeks) 2. Name words (1 week) 3. Action words (1 week) 4. Descriptive words (1 week) 5. Function words (1 week) 6. Prefixes and suffixes (1 week) 7. Abbreviation and acronyms (1 week) 8. Phrases (2 week) 9. Clauses (2 week) 10. Sentences (2 weeks)

教科書/參考書
Robert A. Day, "Scientific English: A Guide for Scientists and Other Professionals," 2nd Edtion, Oryx Press, 1995.

評分標準
40% mid-term essay, 40% final essay, and 20% other work.

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10843

修課人數
34

教學目標
使學生學習研究能力與方法

授課形式
理論講述與討論-25.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-25.00%;田野調查-0.00%;實驗-50.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
研究生指導教授指定

教科書/參考書
無

評分標準
指導教授評分

學分數
1

授課時數(周)
3

開課班級
M11143

修課人數
4

教學目標
從薛丁格方程式出發，介紹波函數、有限位能阱、無限位能阱、對應的邊界條件、穿隧效應和氫原子模型等基本量子理論，以作為了解在微小結構中的量子性質之基礎。

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
1.The Wave Function 2.Time-Independent Schrödinger Equation 3.Formalism 4.Quantum Mechanics in Three Dimensions 5.Identical Particles

教科書/參考書
Introduction to Quantum Mechanics (David J. Griffiths, Darrell F. Schroeter)

評分標準
平時成績:80%、期中考:10%、期末考:10%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10843

修課人數
31

教學目標
使學生具有固態相關知識與能力

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
Solid state physics (18 weeks) 1. Crystal Structure (2 week) 2. Wave Diffraction and The Reciprocal Lattice (1 week) 3. Crystal vibrations (2 weeks) 4. Thermal properties (2 weeks) Review 1,2,3,4 (1 week) Mid. Exam. (1 week) 5. Free electron gas model (2 weeks) 6. Band theory (2 weeks) 7. Semiconductors (3 weeks) Review 5,6,7 (1 week) Final Exam. (1 week)

教科書/參考書
1. Introduction to Solid State Physics (CHARLES KITTEL) 2. Solid State Physics (John J. Quinn · Kyung-Soo Y)

評分標準
期中50% 期末50%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
M11143

修課人數
8

教學目標
本課程主要講述半導體物理的基礎理論、概念及其應用，內容涵蓋了與Si積體電路技術相關的半導體材料與元件物理基礎及其應用，包括:半導體的基本性質、平衡態半導體的物理基礎、非平衡半導體中載流子的運動規律、半導體pn接面等。藉由本課程的學習，讓修課學生能掌握半導體物理的基礎理論、概念和方法，並瞭解半導體元件的工作原理。

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
(1) The Crystal Structure of Solids (2) Introduction to the Quantum Theory of Solids (3) The Semiconductor in Equilibrium (4) Carrier Transport Phenomena (5) Nonequilibrium Excess Carriers in Semiconductors (6) The pn Junction

教科書/參考書
Semiconductor Physics and Devices, Donald A. Neamen, McGraw-Hill international edition

評分標準
平時成績(作業、出席狀況):60%；期中考試:20%；期末考試:20%。

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10843

修課人數
26

教學目標
To understand the LED concepts and learn measurement skills.

授課形式
理論講述與討論-50.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-20.00%;田野調查-0.00%;實驗-30.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
1. Radiative and non-radiative recombination; 2. LED basics electrical and optical propertie; 3. High internal efficiency LED designs; 4. High extraction efficiency structures; 5. Human eye sensitivity and photometric qualities; 6. Colorimetry; 7. Color mixing and rendering; 8. White-light sources based on LEDs; 9. Technology and optical design of back light system.

教科書/參考書
Light Emitting Diodes/ Author: E. Fred Schubert

評分標準
mid exam, attendence, and final report

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
M11143

修課人數
6

教學目標
使同學對於材料之性質以及物性量測與分析上,能有基礎的認識,作為日後研究與工作實務之基礎.

授課形式
理論講述與討論-70.00%;個案分析或作品賞析-10.00%;專題實作與報告-20.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
一學期課程內容 第一章 晶體結構與分析 第二章 顯微鏡技術 第三章 電性量測與分析 第四章 光學性質量測與分析 第五章 磁性量測與分析 第六章 電子(離子)能譜量測與分析

教科書/參考書
自編講義

評分標準
平時成績: 60% (作業、出席狀況、上課情況)、期末作業 40%。

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10843

修課人數
8

教學目標
半導體製程是微電世界裏很重要的一環，因他決定一個好的理念是否能實現，此外是否能使產品朝短小輕薄之主要關鍵，讓數百萬顆的被動元件集中在微小的面積裏，亦可讓學生了解積體電路是如何實現之。

授課形式
理論講述與討論-95.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他:0-5.00%

課程內容與進度
1.半導體產業 2.半導體原料及化學製程 3.晶圓製程摘要 4.製程良率 5.氧化 6.微影技術 7.摻雜 8.薄膜沉積 9.金屬化 10.製程及元件之檢測

教科書/參考書
(1)書名: Introduction to Semiconductor Manufacturing Technology 作者:Hong Xiao (2)書名: Understanding Solids 作者:Richard J. D. Tilley

評分標準
平時:30% 期中:30% 期末:40%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
M11143

修課人數
4

教學目標
使學生初步掌握物理領域最新研究動態以及學習進行研究工作所需的基本知識。

授課形式
理論講述與討論-80.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-20.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
邀請專家學者蒞臨演講各專門領域的科技與技術新知。另外，學生需上台報告。

教科書/參考書
自製講義或投影片。

評分標準
出席狀況(50%)與報告(50%)

學分數
0

授課時數(周)
2

開課班級
M11143

修課人數
3

教學目標
透過文獻閱讀、專題製作與討論，使學生深入瞭解所學的物理知識以及如何應用於奈米光電領域。

授課形式
理論講述與討論-40.00%;個案分析或作品賞析-20.00%;專題實作與報告-20.00%;田野調查-0.00%;實驗-20.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
依據研究主題規劃進度。

教科書/參考書
與研究主題相關的書籍與文獻。

評分標準
指導教授依實作成果、討論與平時表現進行評分。

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10843

修課人數
12

教學目標
透過文獻閱讀、專題製作與討論，使學生深入瞭解所學的物理知識以及如何應用於固態材料領域。

授課形式
理論講述與討論-40.00%;個案分析或作品賞析-20.00%;專題實作與報告-20.00%;田野調查-0.00%;實驗-20.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
依據研究主題規劃進度。

教科書/參考書
與研究主題相關的書籍與文獻。

評分標準
指導教授依實作成果、討論與平時表現進行評分。

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10843

修課人數
27

教學目標
從馬克斯威爾方程出發，介紹時變電磁場、對應的邊界條件、TE和TM偏振的平面電磁波、頻域和時域的傳輸線與史密斯圖等基本電磁理論，以作為研習專業課程之基礎。

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
1. Maxwell's Equations (馬克斯威爾方程) 2. Plane Electromagnetic Waves (平面電磁波) 3. Frequency-domain Transmission Lines (頻域傳輸線) 4. Time-domain Transmission Lines (時域傳輸線) 5. Smith Chart (史密斯圖)

教科書/參考書
1. Field and Wave Electromagnetics (David K. Cheng) 2. Fundamentals of Applied Electromagnetics (Fawwaz T. Ulaby and Umberto Ravaioli)

評分標準
平時成績:60%、期中考:20%、期末考:20%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
31

教學目標
修習本課程的學生將了解真空技術的基本原理，包含真空的基礎概念，真空幫浦與真空計的構造及其工作原理，以及真空技術之應用等。本課程主要著重於觀念的介紹，並要求學生針對相關課題進行期末報告。

授課形式
理論講述與討論-50.00%;個案分析或作品賞析-30.00%;專題實作與報告-20.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
1. 真空概念之介紹(真空的定義、真空技術的內涵)。[2 weeks] 2. 氣體性質之介紹。[2 weeks] 3. 真空幫浦與真空計的構造及工作原理。[4 weeks] ------Midterm Exam------ 4. 真空元件使用材料之特性。[2 weeks] 5. 真空系統之設計與真空測漏。[2 weeks] 6. 真空技術之應用與發展。[2 weeks] 7. 真空系統操作與實習。[2 weeks] ------Final Exam------

教科書/參考書
自製講義。

評分標準
作業，點名及小考20%
期中考40%
期末考40%.

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
24

教學目標
光學課是一門實驗現象十分豐富的課程，藉由課堂上的講解，要讓學生瞭解光之生成、物理特性，以及光波行進之描述方法並掌握光學的基本原理和解決光學問題的基本方法。

授課形式
理論講述與討論-70.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-30.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
1. The Mathematics of Wave Motion 2. Electromagnetic Theory, Photons, and Light 3. The Propagation of Light 4. Geometrical optics – Paraxial Theory 5. More on Geometrical Optics

教科書/參考書
教科書: 1. Eugene Hecht, "Optics", Addison Wesley. 参考書: 2. Frank L. Pedrotti etc., "Introduction to Optics", Pearson New International Edition. 3. C.A.Bennett, "Principles of Physical Optics", WILEY

評分標準
作業論文與平時表現 30% 考試 70%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
22

教學目標
This course will be lectured all in English. The main purpose of this course is to encourage students to learn a new subject, thermodynamics and statistical physics, from English language.

授課形式
理論講述與討論-100.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
1. A macroscopic view of matter (1 weeks) 2. Heat and entropy (1 week) 3. Using thermodynamics (1week) 4. Phase transition (1week) 5. The statistical approach (1 week) 6. Maxwell-Boltzmann distribution (1 week) 7. Transport phenomena (1 week) 8. Canonical ensemble (1week) 9. Grand canonical ensemble (1 week) 10. Quantum statistics (2 week) 11. Quantum ensemble (2 week) 12. The Fermi gas (1 week) 13 The Bose gas (1 week)

教科書/參考書
K. Huang, Introduction to Statistical Physics 2ed, CRC Press, 2010

評分標準
40% midterm exam, 40% final exam, and 20% attendance.

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A11172

修課人數
42

教學目標
訓練學生對電子學的理論與電路匹配，以達應用在工程的產品。

授課形式
理論講述與討論-95.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-0.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他:0-5.00%

課程內容與進度
Semiconductor Materials and Diodes Diode circuits The Bipolar Junction Transistor Basic BJT Amplifiers The Field Effect Transistor

教科書/參考書
書名：Electronic Circuit Analysis and Design, Fourth Edition. 作者：Donald A. Neaman 書局：McGraw-Hill Companies, Inc.

評分標準
期中考30%, 平時成績30%, 期末考40%

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
47

教學目標
使同學對於近代物理,量子物理等發展與理論有清楚的了解,作為同學繼續攻讀研究所之基礎。

授課形式
理論講述與討論-90.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-10.00%;田野調查-0.00%;實驗-0.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
本課程為一學年之課程，上學期課程內容及進度為： 1. The emergence of quantum physics (自己研讀) 2. Wave particle duality, probability, and the Schrodinger equation 3. Eigenvalues, eigenfunctions, and the expansion postulate 4. One-dimensional potentials ----------------期中考------------------------------------------------ 5. The general structure of wave mechanics 6. Operator methods in quantum mechanics 7. Angular momentum ----------------期末考------------------------------------------------

教科書/參考書
Quantum Physics 3rd edition 作者: Stephen Gasiorowicz

評分標準
平時成績: 40% (作業、出席狀況、上課情況)、期中考 30%、期末考 30%。

學分數
3

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
42

教學目標
以實驗來驗證電路理論以及加強學生電路故障檢修和量測方面的技術,讓學生對於電子電路特性有更深入的了解。 線上遠距教學方式 : Microsoft Teams

授課形式
理論講述與討論-10.00%;個案分析或作品賞析-0.00%;專題實作與報告-30.00%;田野調查-0.00%;實驗-60.00%;其他-0.00%

課程內容與進度
1.實驗室管理與安全 2.電子儀表操作使用 3.二極體特性 4.二極體整流電路 5.截波電路與箝位電路 6.稽納二極體之特性與應用 7.雙極性接面電晶體之特性 8.電晶體開關 9.電晶體偏壓電路 10.共射極放大器 11.共集極與共基極放大器 12.串級放大電路 13.接面場效電晶體特性及其偏壓 14.JFET放大器

教科書/參考書
1.教科書:“電子學實驗(上)”, 陳瓊興編著, 全華圖書 2.自製講義

評分標準
實驗預報,實驗結報,出席率及期末測驗

學分數
2

授課時數(周)
3

開課班級
A10943

修課人數
39