課程名稱 |
分子電子理論與應用 Molecular Electronics Theory and Application |
開課學期 |
100-2 |
授課對象 |
生物資源暨農學院 生物機電工程學系 |
授課教師 |
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課號 |
BME5408 |
課程識別碼 |
631 U2020 |
班次 |
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學分 |
3 |
全/半年 |
半年 |
必/選修 |
選修 |
上課時間 |
星期一6,7,8(13:20~16:20) |
上課地點 |
知203 |
備註 |
總人數上限:60人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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 |
當IC、質能、奈米食材及生醫製程趨向25nm及更小的功能尺度微縮時,原分子電子傳輸特性、光電磁元件及組裝製程之設計開發已是全球高科技市場競逐之焦點。大量的文獻報導與實驗活動著墨在處理結鍵、斷鍵、改質,或是催化、激活、鈍化,以及分子團簇之分離、聚合或混合等問題上,應一以貫之。若僅仰賴精儀檢測掌握或回饋複雜之綜合反應效果,實驗設計與製程開發缺乏理論模型,進行創新研發時即無所據,故常事倍功半,缺乏投資報酬率與國際競爭力。續材料科學工程,本課程從固態物理化學與原分子反應動力學為基點,從元素之進階能隙理論,結合晶體場與配位場理論,同時參考生物凝態物理化學與表面科技素材,藉原分子反應動力模型,講授電子雲能量密度、極性、共振、移轉等基本觀念,並擬從主導參數之量化表現討論晶體及分子系統中載流子之傳輸,進而解析有機與無機小分子,超薄膜,奈米管線及量子點等金屬有機分子與外在環境影響下之能量互動與反應機理,導向應用實務的介紹;涉及次埃科技之石墨烯(graphene)將是本期(100-2)之一w探討重點。
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課程目標 |
藉導讀與習作深入了解實驗設計所依據的理論與其公式化及量化問題。從對量子點、金屬有機小分子、奈米管線、超薄膜等之鍵結與電導理論及此等元件在微環境裏與生物物理化學能量間之互動關係與表現之理解,掌握高階光電磁子物理化學探測元件之基本設計分析能力,進而理解次埃/spintronics科技之發展態勢。
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課程要求 |
預修:工材/固態物理化學,工數 |
預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
另約時間 |
指定閱讀 |
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參考書目 |
1. 分子電子學,北大(2004)
2. 原分子反應動力模擬軟體使用手冊等
3. http://www.bime.ntu.edu.tw/~material/
4. 其它: 課內提示 |
評量方式 (僅供參考) |
No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
1. |
作業、期中考與期末報告 |
90% |
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2. |
其它 |
10% |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
第1週 |
2/20 |
課程簡介與工程材料總論
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第2週 |
3/05 |
晶體場理論
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第3週 |
3/12 |
配位場理論 |
第4週 |
3/19 |
能階理論與波函數:Case studies |
第5週 |
3/26 |
原分子力學模擬方法概論:Case studies |
第6週 |
3/30 |
原分子物理化學導論:Case studies |
第7週 |
4/02 |
微奈米光電晶體場效應原理 & Case study |
第8週 |
4/09 |
期中考/報告(暫訂) |
第9週 |
4/16 |
原分子反應動力原理、模擬與習作 |
第10週 |
4/23 |
奈米配合物與複合物之表面科技與應用 |
第11週 |
4/30 |
光電磁(OEM)晶體場效應與觸媒反應設計 |
第12週 |
5/07 |
FRET軌道反應動力設計原理與習作 |
第13週 |
5/14 |
奈米管、球、膜及石墨烯能帶理論與新興科技 |
第14週 |
5/21 |
石墨烯之載子輸運與微體系能量之互動關係:案例研究
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第15週 |
6/04 |
專題研討:能量子之激活傳導與精密檢測方法之設計與習作 |
第16週 |
6/11 |
專題研討:激子之傳導與精密檢測系統之設計與習作 |
第17週 |
6/18 |
期末考:專題研究報告與心得討論 |