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課程名稱 |
熱電科學概論
Introduction to thermoelectrics |
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開課學期 |
112-1 |
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授課對象 |
工學院 機械工程學系 |
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授課教師 |
黃美嬌 |
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課號 |
ME5016 |
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課程識別碼 |
522 U6040 |
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班次 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期四6,7,8(13:20~16:20) |
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上課地點 |
工綜209 |
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備註 |
總人數上限：40人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
本課程尚未建立核心能力關連 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
本門課先引導學生認識三大熱電現象及熱電晶片，接著透過熱電發電機及熱電致冷氣效率之分析，了解熱電元件的材料熱電性質需求。在認識目前幾種最常被使用的熱電材料後，開始介紹材料熱電性質的理論分析方法，藉此以了解熱電材料發展的方向。後半學期將著重在介紹奈米尺度下之熱傳現象，介紹材料熱傳性質與界面熱阻之理論分析方法及數值求解方法。 |
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課程目標 |
1. 了解熱電現象、建立熱電科學基礎知識。
2. 了解奈米尺度下之熱傳導現象,建立相關分析能力。
3. 孰悉奈米尺度熱傳導模擬方法。 |
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課程要求 |
先修課程: 熱力學,流體力學與熱傳學 |
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預期每週課後學習時數 |
9 hours per week |
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Office Hours |
另約時間 備註： email約時間 |
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指定閱讀 |
Introduction to Thermoelectrics, H. Julian Goldsmid, Springer, 2010 |
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參考書目 |
1. Thermodynamics of nonequilibrium processes, S. Wisniewski, B. Staniszewski, R. Szymanik, 1976 by PWN-Polish Scientific Publishers.
2. Introduction to Solid State Physics, C. Kittel by John Wiley & Sons
3. Solid State Physics, Ashcroft and Mermin
4. Fundamentals of Carrier Transport/Mark Lundstrom
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
作業 |
60% |
含指定閱讀報告 |
2. |
平時表現 |
15% |
課程出席率與參與問答情況 |
3. |
專題實作 |
25% |
熱電創意應用專題 |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/7 |
Introduction to Thermoelectric phenomena |
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第2週 |
9/14 |
1D Analytical Model for TE Chips |
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第3週 |
9/21 |
停課一次 |
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第4週 |
9/28 |
1D Analytical Model for TE Chips |
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第5週 |
10/5 |
Crystals and Energy Bands |
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第6週 |
10/12 |
Semiconductor and Thermoelectric Materials |
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第7週 |
10/19 |
Fermi Energy |
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第8週 |
10/26 |
Drude model (Bulk media) ~ Electron Boltzmann transport equation |
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第9週 |
11/02 |
Drude model (Bulk media) ~ Electric Conductivity |
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第10週 |
11/09 |
Drude model (Bulk media) ~ Thermoelectric Phenomena |
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第11週 |
11/16 |
Crystal Vibration ~ Phonon Flow |
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第12週 |
11/23 |
Low-Dimensional Materials |
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第13週 |
11/30 |
Thermal Boundary Resistance |
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第14週 |
12/07 |
Thermal Boundary Resistance |
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第15週 |
12/14 |
Monte Carlo Simulations/Molecular Dynamics Simulations |
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第16週 |
12/21 |
Oral presentation of project |
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第17週 |
12/28 |
Merry Christmas and Happy New Year |
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