國立陽明交通大學

半導體概論（二）-半導體原理與元件（2023物理科學人才培育夏季班）

教師: 李威儀

高中MOOC-高中人才培育計畫

2023/06/26 ~ 2023/08/31

12小時/12週 (尚未開始)

摘要

※本課程開放報名時間5/15~6/23

※本課程7/03正式開始，6/26~7/02為準備週供學員測試帳號和預習

課程建議學群為【數理化學群】

本計畫為線上課程，學生需在正式上課日後，自行安排時間至ewant 育網開放教育平台觀看課程影音內容，並於各課程進度規定期限內完成線上測驗、繳交線上作業

本課程提供免費試閱片段，敬請點選下方試閱：

試閱1-1

Ø 本次課程目前僅開放給人才培育計畫錄取學生。

Ø 報名資格：

修習本課程的同學應先修習過李威儀教授開設的【半導體概論(一)】課程。

申請計畫的甄選條件共有四種，符合其中一個條件即可參加本培育計畫，

(以下條件四選一作為資格審查文件外，自傳檔案為必須上傳之項目：如何點選審查自傳上傳區域)

• 特殊班(數資班、語資班、科學班、高瞻班等)證明（須附上特殊班相關證明或提供學校與班級名稱）
• 班級學期總成績前20%
• 就讀學校的老師推薦函
• 自我推薦函-就讀學校老師簽名

Ø 若欲報名課程，請至計畫網站報名，相關資訊請參考網站說明與介紹。

Ø 課程簡介

自1950年代半導體元件的發明以來，半導體的應用是無孔不入。而要瞭解半導體，就需要瞭解量子力學。近二十年來，由於奈米材料的快速發展，更凸顯出量子力學的重要地位。但是對大多數國內學習理工的學生而言，由於他們在基礎物理課程中沒有接觸量子力學，更少有修習量子力學相關課程的機會，因此對量子理論幾乎是毫無理解。但是，從事理工相關工作的現代知識份子，對量子力學實在應該要有基本的了解，如此方能對經常面對的現代科技產品有起碼的認識，也較能掌握未來科技發展的趨勢。對某些學生而言，與其耗費太多的時間鑽研更深入的古典物理，可能還不如將時間投入認識量子力學的基本觀念及其各式應用。此門課程的目的即在設計一包含介紹量子力學觀念及其應用的基礎物理教學，修完這門課程之後，即可以繼續修習「半導體概論(二) – 半導體原理與元件」。

(註:做為參考，「半導體概論(一) – 量子理論的發展」與「半導體概論(二) – 半導體原理與元件」原是安排在國立交通大學一年級下學期的課程。)

要修習「半導體概論(二) – 半導體原理與元件」，應該要先修習過「半導體概論(一) – 量子理論的發展」。

課程目標

具體教學目標 :

1. 基於量子理論的基礎，推導出完整理論，解釋半導體材料為何與導體、絕緣體不同，並讓學習者了解半導體為何可以製作出導體及絕緣體無法做出來的許多元件。

2. 使學生在修完這門課程後至少可以瞭解以下幾種現代重要科技產品的原理及特性 :半導體電子元(包括二極體，電晶體及積體電路)及半導體光電元件(包括發光二極體，半導體雷射及太陽電池)

授課教師

課程進度表

單元 1:ewant學習簡單上手：學習平台功能教學

單元 2:量子理論複習 - 量子力學的基本假設與處理方法

單元 3:固體的自由電子理論

單元 4:固體的自由電子理論

單元 5:固體的能帶理論

單元 6:固體的能帶理論

單元 7:半導體材料

單元 8:半導體材料

單元 9:半導體元件

單元 10:半導體元件

單元 11:半導體製程

課程直播及面授時間表

◎線上即時互動將由中華國際創新教育資源交流協會負責提供技術服務，協助教師與學生的連線事宜。

上課形式

網路課程提供完整課程影音、線上教材與線下評量活動，並配合網路直播見面課與期末實體課堂。

評分標準

課程證書將分為修業證書及結業證書，差異在是否有完整參與本計畫之培訓，以下說明：

1.【修業證書】：學生依照進度看課完畢，且達到線上評量標準，但未參與期末實體面授課程(期末評量)，可獲得修業證書。

• 線上評量測驗： 三次 (每兩章結束後會有一次線上測驗)，佔100%

2. 【結業證書】：學生依照進度看課完畢，完成線上評量，並參與期末面授課程(期末評量)，通過評量標準後頒予國立陽明交通大學之結業證書。

• 線上評量測驗： 三次 (每兩章結束後會有一次線上測驗)，佔30%

• 實體期末考：佔70%

※ 本計畫將舉行一次期末實體面授，地點將訂於國立陽明交通大學(詳細地點將另外確認)。

※成績將於實體面授課後20個工作天內發佈。

※證書將於公佈成績後20個工作天內寄發。

通過標準

課程及格標準:60分滿分：100分

先修科目或先備能力

建議選修過【半導體概論（一）-量子理論的發展（物理科學人才培育專班）】的學習者報名