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半導體概論（一）-量子理論的發展
陽明交大人才培育

半導體概論（一）-量子理論的發展

人才培育計畫

（2025物理科學人才培育夏季班）
教師: 李威儀

開課時間: 2025-05-12 ~ 2025-06-20

審查費: 300

審查費-加入購物車

課程費: 5200

(特定補助資格者費用全免!)

 課程資訊以Ewant平台公告為主

國立陽明交通大學

半導體概論（一）-量子理論的發展（2025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

2025/06/23~2025/08/29

12小時/12週 (尚未開始)

  

 

 

摘要

※本課程開放報名時間04/23~06/20

※本課程06/30正式開始，06/23~06/29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：

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)

  • 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
  • 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）
     

Ø 相關資訊請參考網站說明與介紹。

01.jpg

高中人才培育說明

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，這門課程與「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。)

課程目標

  1. 導入及介紹量子力學的觀念
  2. 配合歷史發展設計課程內容，不只讓學生知道結果，也要讓學生瞭解量子理論的思考方法及過程
  3. 讓學生了解量子理論與古典物理的主要不同處。
  4. 為後續課程「半導體概論(二) – 半導體原理與元件」打下學習基礎。
  5. 使學生能在基礎課程中獲得完整的量子力學概念以及瞭解量子力學在發展現代奈米科學及光電技術上的重要性。並使學生在修完這門課及後續的「半導體概論(二)–半導體原理與元件」後至少可以瞭解以下幾種現代科技產品的原理或特性 :（1）雷射，（2）奈米材料， （3）半導體電子元(包括二極體，電晶體及積體電路)及（4）半導體光電元件(包括發光二極體，半導體雷射及太陽電池)

課程進度表

單元 1:ewant平台簡單上手

單元 2:量子觀念的肇始

單元 3:原子模型

單元 4:量子力學的基本假設

單元 5:量子力學的處理方法

單元 6:量子力學用於原子結構

單元 7:鍵結與晶體結構

單元 8:摘要複習

單元 9:期末實體面授

單元 10:課後問卷

單元 11:線上互動課

 

課程內容

每週課程進度

週次

單元主題

第 1 週

 ewant平臺簡單上手：熟悉線上平臺的操作及學習功能

第 2 週

第一章( Chapter1) : 量子觀念的肇始(Beginning of the Quantum Story)

第 3 週

第二章( Chapter 2 ) : 原子模型( Atomic Models ) 
 

第一次線上測驗 （範圍 : 第一、二章）

第 4-5 週

第三章( Chapter 3 ) : 量子力學的基本假設( Fundamental Principles of Quantum Mechanics )。 

第 6-7 週

第四章( Chapter 4 ) : 量子力學的處理方法( Introduction to the Method of QM )

 

 第二次線上測驗（範圍 : 第三、四章）

第 8-9 週

第五章( Chapter 5 ) : 量子力學用於原子結構( QM of Atoms )

第 10 週

第六章( Chapter 6 ) : 鍵結與晶體結構 ( Crystal Structures & Bonding in Solids )

 

第三次線上測驗（範圍 : 第五、六章）
 

期末面授與實體測驗

課程直播及面授時間表

日期

主題內容

互動方式
06/28 (六) 10:30-12:00

課程簡介

線上即時互動
07/26 (六)  10:30-12:00

第一至三章重點整理

線上即時互動
08/23 (六)  10:30-12:00

第四至六章重點整理

線上即時互動

08/30 (六) 10:00-15:30

10:00-12:00 期末考(及實體面授)
12:00-13:30 午餐暨頒獎活動
13:30-15:30 課堂活動(自由參加)

視老師情況調整，請留意課程公告

實體面授課堂

◎國立陽明交通大學保留課程時間與課程形式調整的權利
◎線上互動將利用google meet，於線上即時與修課學生作互動授課，將會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。
◎如遇天災、地震、颱風、疫情、停電、罷工等不可抗力或非可歸責於主辦單位之事件，主辦單位保留變更活動日期與方式之權利。
◎因應疫情、天災、事變等不可抗力因素影響，主辦單位保有修改、變更活動之權利，若有相關異動將公告於平台。 

 

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

分數達60分級格即可取得國立陽明交通大學頒發紙本【結業證書】

評分標準：

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%
※本計畫需舉行一次的期末實體面授，地點訂於國立陽明交通大學 新竹光復校區(考場資訊將另以公告通知)。

※實體面授成績將於實體面授課後 30個工作天(不含假日)內發布。

※課程總成績將於課程結束後 20 個工作天(不含假日)內發布。

※【國立陽明交通大學】頒發的紙本結業證書將於公佈成績後30個工作天(不含假日)內寄出。

 

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

要修習這門課程，應該要先學過基礎的古典物理，對牛頓力學、熱力學、波動、光學及電磁學有基本的瞭解。另外，需要先學過基礎微積分，特別是微分的部分。

 

建議參考書目

“Physics for Computer Science Students” by N Garcia and A Damask