歐洲Fraunhofer (ISE)研發III - V族太陽電池轉換效率高達39.7 %

歐洲The Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE)目前成功的超過了自己在III - V族半導體多重接面太陽電池的舊記錄37.6%,達到39.7%的新記錄。這項成果的關鍵,是利用太陽電池前端薄金屬電線傳輸大量的電流及低阻力。ISE 的 III - V族電子與太陽電池研究中心首長Frank Dimroth表示,已改善太陽電池的接觸結構,因此,即使用相同的半導體結構,也能實現更高的效率。

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具有伸縮特性的導電性材料

日本東京大學的研發團隊開發出具有如橡膠般伸縮特性的導電性材料。新材料係採用筒狀碳分子「奈米碳管」與橡膠狀的聚合物混合製作而成。使用新材料試作出積體電路板,證實即使經過拉伸,還可維持穩定的電流。因其可自由地撓曲,所以可作為電子紙型顯示器,及觸覺感測器等機器人的皮膚等應用。該研發成果係由理化學研究所及產業技術綜合研究所共同研發而成。

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可分解室內有害物質的新型光觸媒

日本產業經濟綜合研究所開發出新型光觸媒,即使在室內的微弱光線下,也可分解揮發性有機化合物(VOC)。可對應如甲苯一般難以分解的物質,期待還可擴大對應去除引發病態住宅症候群(Sick House Syndrome, SHS)的物質及惡臭等。

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IMEC提出製造太陽電池用超薄結晶矽晶圓的新方法

比利時奈米科技研究中心IMEC於2008年7月美國舊金山舉辦的 「Semicon West 2008」展覽中,發表太陽電池用厚度50μm的結晶矽晶圓製造方法。其中最大的特點在於,切割矽碇的技術不同,是利用矽與金屬間的熱膨脹差異來剝取矽箔,有別於以往用鋼絲鋸(線鋸的一種)的方法,因此不會有因切割而造成的不必要的浪費。IMEC表示,這種技術可大大降低結晶矽太陽電池的製造成本。

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進行電鍍銀處理可抑制LED表面變色的新技術

日本從事電鍍加工的東電化工業開發出銀電鍍技術,應用於LED的表面處理,可抑制LED的變色情況。以往的LED只要2000小時連續點燈,輝度就會降低三成,若使用新技術就可將輝度降低比例維持至1成以下。因看準了低消耗電力LED的需求龐大,此技術被視為可改善LED性能的相關技術。

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使光觸媒效果可持續20年的新技術

日本光觸媒鈦塗劑(Coat劑)製造商Digic公司,為使經過長時間還可使光觸媒保持穩定狀態,於是開發出用於玻璃的打底塗劑,並開始進行販售。新產品係將光觸媒塗劑塗佈兩層,可以減緩由窗框溶出的矽材所帶來的影響,因此可以維持光觸媒的機能。在耐久試驗中,證實最少可以維持20年的功效。

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美國新一代太陽能油墨

美國Five Star Technologies宣布其研發用於矽晶太陽電池的ElectroSperse S系列太陽能油墨,秉持以往一貫的電力接觸發射層,可提高太陽電池生產產量及整體太陽電池的效率,將於聖地牙哥 Five Star Technologies表示,以銀為基底的導電油墨,能使矽晶太陽電池的上層網格線窄化至120~175μ。S - 600產品,如低弓,是以無鉛,鋁為基礎的膠體適用於層面的背面,在溫度下可同時發射並與S - 500銀油墨共用。

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可將硬碟(HDD)記憶容量提高2.5倍的新技術

日本日立製作所開發出可將記憶容量提高至2.5倍的Hard Disk驅動裝置(HDD)基礎技術。因以放置特殊的記錄膜作為媒體,可提高對於高溫及磁性的耐受度,故可以高密度並正確地進行資料讀寫。期望可在2~3年後達到產品化的目標。

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全球最短波長的次世代光碟新技術

日本Hamamatsu Photonics開發出可發出世界最短波長的半導體雷射。使用特殊的結晶長成技術,可成功製作出缺陷較少的元件,可望作為記錄更多資料的次世代光碟光源(可記錄的容量比現行最新的DVD還多)。

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TORAY開發出以碳纖維製作電波吸收板的新技術

日本TORAY利用碳纖維開發出製作電波吸收板的新技術,在工廠及物流設備的環境下,可防止IC Tag發生錯誤辨識。新產品的厚度只有30mm、重量每平方公尺1公斤,相較於以往的電波吸收板,重量只有以往的一半,另外還有容易搬運,易於設置的優點。計畫在今年內開始日本國內外的販售,期望可在3年後達到10億日幣的營業額目標。

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熱電轉換效率提高2倍的新材料

日本大阪大學的研發團隊開發出熱電轉換效率比以往提高2倍的新熱電變換材料。新材料係在鉛及碲(Tellurium)的合金中加入鉈(Thallium),預計使用在攝氏500~700℃的條件下,期望可在工廠廢熱、垃圾焚化爐、太空探查機等環境下達到實用化的目標。

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九十七年中華民國材料科學學會年會暨中國材料科學學會四十週年慶

中國?冶工程學會97年年會

2009中華民國高分子年會暨軟性電子國際研討會
國科會高分子學門成果發表會

台灣鍍膜科技協會年會(AMTACT 2008)
鍍膜在能源與光電應用

FIRST INTERNATIONAL WORKSHOP ON TIP-BASED NANOFABRICATION

2008年年度會員大會暨論文研討會徵稿通知

材料科技論壇

 
 

學校介紹:台北科技大學材料及資源工程系

1. 歷史沿革與組織發展

          本系成立已有長達五十年以上的歷史,前身為台灣省立台北工專礦冶工程科,於1952年設置成立,於1988改名為材料及資源工程科。在1994年由國立台北工專改制為國立台北技術學院時,提升成為材料及資源工程系迄今,招收二技一班與四技兩班(分屬材料與資源組)學生。本系碩士班自2000年設置材料及資源工程研究所,於2006年獲教育部通過,改名為材料科學與工程研究所,並成立資源工程研究所,形成目前一系兩所的規模,本系並奉教育部核准於98年8月開始招收材料所第一屆博士班學生。

          材料及資源工程系與材料科學與工程研究所現有專任教師22名,計有教授4名、副教授10名、助理教授6名,以及講師2名,現有碩士班一般生92人,大學部四技材料組學生204人,資源組學生170人,合計374人。

          本系是目前國內僅存唯一結合材料科學與資源工程的大學科系,學生入學後採分組教學,部分專業科目兩組重疊,而師資與各項教學研究設備互相支援,研究方向彼此整合,以強化學生學習的深度,構建出其視野的廣度及專業技術的發展與競爭能力,支援大學度學生對於專業全面性的基礎需求。

          從材料與資源結合的角度,資源代表原料的獲取,而材料則為資源的應用,因此資源工程為材料科技及其他工業的上游工業,而材料服務達到其生命週期後,又展開資源之再生與利用,因此在資源工程上可以包含了處理、應用、與再生三個階段,而材料則由製程、結構、性能檢測、與應用等階段區分。本學系課程即根據這些階段以及不同材料種類進行設計。

          材料組之發展及研究重點在於培育材料工程之專業技術人才,使能擔負材料之製造、設計、處理、加工、品質管制及檢驗等任務。主要教學及研究方向在金屬及陶瓷材料組成、微觀組織、製程及性質間之相互關係,材料之製程、特性及應用,以及材料之防蝕與保固研究。研究材料以電子、光電、生醫、能源、感測及奈米材料為主。

          資源組之主要研究及教學方向為大地工程、地質工程技術、環境地質、工業礦物與晶體合成、廢棄物之資源處理與再生之應用及終極處置、綠色環保工程技術以及陶瓷粉體等開發及應用之研究。基於研究方向之專精,本系已積極整合各個領域專長之教師,組織資源及再生利用研究群。以實用技術研發為重心,並以實務性及應用性為導向,竭力爭取相關研究計劃。





專任師資表

職稱 姓名 最高學歷 專 長
教授兼
副校長
曾俊元 美國普渡大學 電子陶瓷博士 電子陶瓷薄膜與元件、奈米材料及元件、薄膜製程和電子陶瓷
教授兼
工程學院院長
王錫福 美國賓州大學 陶瓷科學博士 陶瓷薄膜、材料光電磁性質、奈米材料製程
教授兼
系主任
徐永富 台灣大學
材料科學與工程博士
形狀記憶合金,電子顯微鏡,顯微結構分析
教授 許淙慶 中原大學
化學博士
玻璃陶瓷及生醫材料、金屬冶鍊及應用、陶瓷及高分子材料熱力學、光學玻璃濾光晶片研究及應用
副教授 張旭民 美國紐約科技大學
材料工程碩士
物理冶金、材料科學、寶石學及鑑定
副教授 徐開鴻 大同大學
材料工程博士
螢光材料,粉末冶金,粉體工程
副教授 唐自標 大同大學
材料工程博士
螢光材料,材料試驗,顯微組織,金屬熱處理
副教授 薛文景 美國猶他大學
冶金材料博士
生醫材料表面性質、電化學
副教授 王玉瑞 美國猶他大學
冶金工程博士
晶體合成、粉體製程、精密陶瓷製程、工程地質調查分析職稱
副教授 陳適範 日本東北大學
工學博士
光電薄膜技術、奈米材料在光觸媒的應用、材料凝固理論、材料加工電腦模擬解析學、複合材料
副教授 余炳盛 台灣大學
地質學博士
晶體合成、寶石學、經濟地質學、地球化學、礦物應用
副教授 陳志恆 美國紐約州大水牛城分校
大學化工博士
化學工程、膠體及界面科學、資源再生技術、環境工程
副教授 李嘉甄 清華大學材
料科學與工程博士
奈米粉體合成、粉體分散技術、膠體化學
副教授 楊永欽 成功大學
材料科學與工程博士
生醫材料之研發及生物體內外實驗、奈米粉體之合成及材料表面改質之應用、電漿熔射噴塗技術、薄膜材料內應力分析
助理教授 王錫九 交通大學
電子物理博士
高溫超導體 、 固態電子材料 、 半導體元件與製程 、 有機發光二極體
助理教授 陳貞光 美國維吉尼亞州大
材料科學與工程博士
金屬與陶瓷材料製程開發、薄膜材料開發、相變態與介面結構分析、鋼鐵產品與製程研發
助理教授 吳玉娟 中山大學
材料科學與工程博士
陶瓷材料微觀結構分析及晶體缺陷分析(電子顯微鏡分析) 、陶瓷燒結製程、 材料分析
助理教授 張裕煦 國立交通大學
應用化學博士
無機化學、奈米材料、分子自組裝元件
助理教授 邱德威 日本東京工業大學
材料工學博士
薄膜製程
助理教授 張世賢 國立成功大學
材料科學與工程博士
金屬材料、表面工程、熱處理
講師 張啟凡 海洋大學材料所
博士班肄業
應用化學、金屬組織學 、工程數學、工程經濟
講師 梁誠 台灣科技大學
機械所材料組博士班肄業
機械冶金、粉末冶金、物理冶金




2. 課程規劃

          本系所課程規劃目標採理論與實務並重,各學程間相輔相成,依據學生之本職學能,先求本業精進,次求跨領域學能整合,學程間交叉選課,使學生在工程科技整合之視野寬廣,游刃有餘。除了共同必修科目外,專業課程採分組教學,藉由書報討論、實務專題與產學合作模式來培養學生具備邏輯思考、資料收集、分析與處理、論文撰寫及口語報告等專業能力。並加強外語聽說寫能力、電腦能力及考取專業證照及社會服務證明,使學生具備社會道德與倫理價值觀以提高職場競爭力。老師們竭盡所能了解過去、做好現在、並前瞻國家科技與工業發展之趨勢與方向,以培育創新思維及實務能力之專業科技人才,協助與提昇國內相關產業技術與競爭力。而本系所之課程架構如以下附圖所示:













3. 教學與研究設施

          本系所與奈米光電磁材料技術研發中心於九十至九十六年度,配合國科會、教育部、經濟部、交通部、財政部、工研院、中科院、環保署、金屬工業發展中心、民營事業如中鋼、中油、中國砂輪、禾申堂等與學校相關補助計畫經費下,採購以下之實驗與分析儀器設備,除提升全校材料研究能力外,並提供其他校內外材料分析之服務。

(一) 共用分析設備:

(1) 掃描穿透式電子顯微鏡、(2) 掃描式電子顯微鏡、(4) 多功能型Χ光繞射儀、(5) 高感度YAG反射電子檢流器、(6) 能量分散光譜分析儀、(7)材料網路分析儀、(8)元素分析儀、(9)電子迴旋電漿輔助化學分析儀、(10)FT-IR(VG ESCA Scientific)(11)原子力顯微鏡(VEECO CPⅡ)

(二) 製造與量測設備:

(1) 雙噴式拋光機、(2) 真空退火爐、(3) 化學氣相沈積系統、(4) 金屬真空蒸度機、(5) 離子研磨機、(6) 10噸動態疲勞實驗機(MTS)、(7)化學器相沈積系統、(8)電化學分析儀、(9)阻抗分析儀、(10)護膜厚度量測儀、(11)高溫氣氛控制爐、(12)超音波細胞粉碎機(13)電子迴旋電漿輔助化學分析儀(14)奈米粒徑及界面電位分析儀(15)離子層析儀(16)熱分析儀(17)真空冷凍乾燥機(18)紫外/可見光光譜儀等項。





4. 研究發展

          本系所發展及研究重點在於培育材料工程之專業技術人才,使能擔負材料之製造、設計、處理、加工、品質管制及檢驗等任務。主要研究方向在金屬及陶瓷材料組成、微觀組織、製程及性質間之相互關係,材料之製程、特性及應用,以及材料之防蝕與保固研究。研究材料以電子、光電、生醫、換能、感測及薄膜材料為主。其詳細內容包括:

          (1).金屬材料:包括傳統金屬材料之製造、加工、熱處理及性質改良;高溫合金、超合金及非晶質金屬材料之研發,銅系、鎳鈦系形狀記憶合金之新產品開發,微結構與性質探討。

          (2).薄膜材料:包括發光材料合成與應用、光觸媒材料合成與應用、光學陶瓷薄膜之製造、高頻表面聲波濾波器開發、高介電薄膜製程開發、磁性陶瓷材料配方開發。

          (3).電子陶瓷材料:包括被動元件材料配方及製程開發,通訊用低溫共燒陶瓷材料與RF元件之設計及製作,非收縮型LTCC材料製程開發,及High Q、High K低溫介電陶瓷材料開發等。

          (4).奈米粉體材料:包括具備光、電、磁功能奈米粉體之製備技術研發、粉體分散與分級技術研發、粉體粒面修飾/臉譜技術研發、晶粒成長行為調控配方、奈米材料結構及性能之分析測試等。奈米微粉末之應用以增加高分子材料之抗紫外線、吸收遠紅外線、抗菌消臭、導電及抗靜電或電磁等特殊機能。

          (5).生醫材料:包括奈米金微粒於生物晶片相關檢測技術之應用與新檢測技術之研發,微粒、微結構等新材料之製備、表面修飾與傳輸釋放機制之研發。

          (6).能源材料:包括太陽能電池、燃料電池、光電元件(如感測器)、熱交換器材料、太陽能技術用材料、磁流體發電機材料、固態電解質、高溫超導材料及複合多層膜材料之製備之應用領域等。





5. 展望

          本系歷史悠久,從昔日的礦冶進入今日的材資,跟隨社會進步的腳步,本系所不論在師資、設備、招生與研發能量均有長足之進步,面對社會競爭與產業需求,本系所特別於近年成立了產業研發碩士專班,培養上市企業所需要之專業人才。目前共有勤美(金屬)、佰龍(機械)與禾伸堂(光電)等三個班別,對於產學的互動與交流提供有效率的溝通平台;在研究與實務的結合下,積極培養出具有競爭力的人力資源,同時使本系所教師更深刻體認目前的產業環境與變化,避免閉門造車的風險,相信未來在師生共同努力下,一定可以培育出更多學優質精的優秀材料科技人力。此外98年8月新成立之材料所博士班也將大幅提昇本系之研究能量,使本系更有機會整合尖端先進之科學理論與技術,突破傳統、再造顛峰,也為本校「光榮的歷史,卓越的未來」的願景踏出恆長久遠的一大步。






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