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課程名稱 |
固態擴散
Diffusion in Solids |
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開課學期 |
100-2 |
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授課對象 |
工學院 材料科學與工程學系 |
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授課教師 |
溫政彥 |
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課號 |
MSE5043 |
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課程識別碼 |
527 U0270 |
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班次 |
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學分 |
3 |
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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 |
星期五5,6,7(12:20~15:10) |
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上課地點 |
工綜215 |
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備註 |
總人數上限：50人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1002diffusion |
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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 |
擴散的觀念在材料動力學的研究中非常重要。這門課開始時將會介紹原子以點缺陷為擴散媒介的理論。材料科學中與擴散相關的重要現象及在擴散方法在新科技上的應用也會討論。
The concept of diffusion is essential to understanding the kinetic processes in materials science. Atomistic theories of diffusion and the role of point defects are introduced at the beginning. Case studies in classical materials science researches and applications in modern technology will be discussed.
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課程目標 |
1. Diffusion Equations.
2. Atomic theory of diffusion; random walk.
3. Point defects and diffusion mechanisms; correlation effects.
4. Self-diffusion.
5. Solute diffusion.
6. Diffusion in alloys and compounds.
7. Techniques for studying diffusion.
8. High diffusivity paths and surface diffusion.
9. Diffusion in non-metals; diffusion of impurities in semiconductors.
10. Diffusion controlled processes: oxidation, precipitation, etc..
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課程要求 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
Paul Shewmon, Diffusion in Solids, 2nd ed., Wiley (1989). |
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參考書目 |
1. R. E. Reed--‐Hill and R. Abbaschian, Physical Metallurgy Principles, 3rd ed., PWS Publishing Company (1994).
2. K. N. Tu, J. W. Mayer, L. C. Feldman, Electronic Thin Film Science for Electrical Engineers and Materials Scien[sts (1992).
3. S. Kou, Transport Phenomena and Materials Processing, Wiley, (1996). |
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評量方式
(僅供參考) |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
2/24 |
Introduction |
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第2週 |
3/02 |
Diffusion equations |
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第3週 |
3/09 |
Solution to diffusion equations |
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第4週 |
3/16 |
Dopant diffusion in Si, method of separation of variables |
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第5週 |
3/23 |
Boltzmann-Matano Analysis, effects of potential gradient on diffusion, anisotropy of diffusivity |
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第6週 |
3/30 |
Diffusion mechanisms, random-walk and diffusion |
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第7週 |
4/06 |
Spring break |
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第8週 |
4/13 |
Self-diffusion, interstitial diffusion, equilibrium vacancy concentration |
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第9週 |
4/20 |
Measurements of concentration of vacancies, vibrational frequency, divacancies |
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第10週 |
4/27 |
Mid-term exam |
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第11週 |
5/04 |
(No class) |
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第12週 |
5/11 |
Interstitial diffusion in dilute alloy |
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第13週 |
5/18 |
The correlation effect |
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第14週 |
5/25 |
Diffusion in a concentration gradient |
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第15週 |
6/01 |
Up-hill diffusion, spinodal decomposition, diffusion in elemental semiconductors |
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