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國立清華大學 材料科學工程學系
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一. 學校介紹
材料科技乃是高科技工業之母；一切的科技工程都以材料為基礎。尤以今日高科技技術之發展趨勢來看，未來唯有突破材料本質的限制，才可能躍進更新的領域。因此，材料科技將會是引領未來科技的主流。
本系大學部、碩士班成立於民國61年，以培養材料科學高級專業人材，協助我國高科技工業之發展，並進行應用材枓科技之研究，為國內第一個成立的材料科學工程系；民國70年成立博士班；因民國86年大學部增為雙班。現有29位教授、3位副教授、4位助理教授、1位合聘教授；師資優良，教學認真，曾獲國內外多項傑出研究教學獎項。目前有大學生436名、碩士生306名、博士生281名。自創立以來，大學部在聯招的排名一向位居前茅，而碩士班及博士班，亦各為國內各大學中考生的第一選擇。
本系對材料科技教育作全盤規畫，依各階層所需人力作計畫性培育，多次舉辦「材料科技人才培育研討會」；並配合政府政策，考量我國科技與產業發展，整合相關科技人才資源，建立區域特色性之材料科技教育。除此之外，在過去幾年曾陸續舉辦數次高中理化教師材料科技研習營、大學生奈米科技研習營及高中生材料營，其目的乃是為材料科技教育從事深耕植苗的第一線工作。
本系設有國科會貴重儀器中心，擁有各大學中最完善的材料分析、鑑定及量測設備，加上優秀的教師與學生，本系的研究成果，不僅在國內學術界居領先之地位，在國際上，也備受肯定。近年來，在高科技產業蓬勃發展的情況下，材料製程及分析的人才需求甚殷，本系培育的人才，更是供不應求。迄今已畢業學士2039名、碩士1728名、博士357名；畢業系友大多服務於國內外工業界、研究機構或大專院校，主要以資訊與通訊等電子相關產業為主；畢業系友眾多且表現出色，皆居於領導地位，深具影響力。本系與科學工業園區廠商、一般公民營產業界、工研院、中科院皆有密切合作關係。
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二. 教師及專長
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姓名
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學 歷
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專 長
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蔡哲正
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美國加州理工學院
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材料臨場檢測技術、磊晶成長、半導體製程
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陳力俊
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美國加州大學柏克萊分校
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低維奈米材料合成與應用、積體電路元件材料、電子顯微鏡學、表面原子結構
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陳建瑞
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美國芝加哥大學
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儲氫合金、生物感測
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李三保
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美國羅徹斯特大學
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材料之機械和物理性質、缺陷理論
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張士欽
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美國俄亥俄州立大學
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金屬材料、材料機械性質、變形加工、損壞分析、腐蝕氫脆化、奈米塊材、奈米碳管
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吳泰伯
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美國西北大學
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微電子製程與材料、鐵電薄膜與元件、X光繞射技術、超晶格與奈米結構材料
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胡塵滌
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美國聖母大學
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超合金、形狀記憶合金、介金屬化合物、SBT鐵電薄膜、多階段粉末冶金製程
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杜正恭
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美國普渡大學
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薄膜技術、表面改質、電子構裝可靠度、結構陶瓷、電子顯微鏡分析、奈米粉末、能源材料、無鉛銲料、牙醫材料
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吳振名
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美國羅格斯大學
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玻璃材料、玻璃陶瓷、電子陶瓷、薄膜材料、微波介電材料
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張一熙
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英國劍橋大學
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無線通訊晶片、積體電路製程與封裝、薄膜太陽電池、高清晰度面板
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黃倉秀
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美國西北大學
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光電半導體、半導體金屬接面、薄膜技術
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彭宗平
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美國伊利諾大學
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奈米材料科技、能源材料
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周卓煇
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美國密西根大學
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有機發光元件、薄膜應力量測、專家系統應用
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周麗新
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美國伊利諾大學
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相變化型記憶材料(記憶體，光碟)、薄膜材料、固體核磁共振
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葉均蔚
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國立清華大學
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高熵合金、高強韌鋁合金、高強韌鎂合金、功能性鍍膜、功能性金屬基複合材料
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黃振昌
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美國史丹佛大學
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電漿薄膜技術、奈米元件製程、表面分析技術
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楊長謀
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美國康乃爾大學
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高分子微觀物理性質、微機電、奈米複合材料、光電高分子、電漿合成技術
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簡朝和
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美國麻省理工學院
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無線通訊陶瓷材料與表面化學
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林樹均
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國立清華大學
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高熵合金及其硬質薄膜、氧化鋁與氧化矽奈米線、電子構裝散熱用金屬基複合材料
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徐 統
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美國亞歷桑那州立大學
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電子繞射、電子顯微學、表面結構、科技寫作
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戴念華
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美國德拉瓦大學
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奈米碳管合成及其在場發射光源、軟板光源、奈米複合材料、太陽能電池、超微奈米晶鑽石與奈米碳管之生物相容性研究
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洪銘輝
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美國加州大學柏克萊分校
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(1)新穎奈米磊晶(2)超越矽互補式金氧半場效電晶體-三五族,氮化鎵,與鍺奈米電子的研究(3)原子尺寸下氧化物與半導體介面的探討
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黃金花
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美國羅格斯大學
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III-V化合物半導體材料、分子束磊晶成長、微波元件、光電元件、奈米碳管製程與元件
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賴志煌
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美國史丹佛大學
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磁與光記錄薄膜、磁記憶體(MRAM)、自旋電子元件、磁性奈米粒子與奈米結構、CIGS 太陽能薄膜電池
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林鶴南
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美國布朗大學
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掃描探針顯微術、奈米微影、奈米材料、奈米元件
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周立人
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美國伊利諾大學
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奈米點線製程和元件、高分辨電子顯微鏡技術、發光材料與元件製程、能源材料與元件
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歐陽浩
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美國加州理工學院
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原子尺寸電子結構、奈米尺寸圖案結構製程與量測、第一原理計算、磁性薄膜、光電半導體
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徐文光
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英國塞賽克斯大學
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奈米碳管應用
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李紫原
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國立清華大學
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碳相關奈米材料、氧化物奈米材料、奈米金屬線
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甘炯耀
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美國史丹佛大學
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非揮發性記憶體材料、光伏元件與材料、與一維奈米結構材料
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游萃蓉
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美國麻省理工學院
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先進半導體製程及整合、奈米電子、軟性電子、奈米生物材料應用、生物感測顯像
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廖建能
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美國加州大學洛杉磯分校
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熱電材料、半導體製程、微冷凍元件、微電子封裝
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嚴大任
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美國加州大學洛杉磯分校
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新擬材料、奈米光電、生醫感測與材料、微奈米機電系統
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王子威
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國立台灣大學
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生醫材料、組織工程、奈米在生醫上的應用
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林皓武
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國立台灣大學
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有機太陽能電池與環境偵測器、有機發光顯示器與照明、奈/微米光電元件、光電材料量測技術
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闕郁倫
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國立清華大學
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奈米材料合成及元件分析、光電材料及能源材料合成及量測、奈米材料微結構分析
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黃英碩
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美國哈佛大學
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奈米物理、表面物理、掃描探針顯微術
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施漢章
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德國土賓根大學
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電漿及電化學技術、奈米鑽石及奈米碳、超硬質及抗蝕材料
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陳瑞凱
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美國猶他大學
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鋅空氣電池、高熵合金之熔煉及製造、熱力學、儲氫及電磁性質研究
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俞聖法
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國立清華大學
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篩選及鑑定烷烴氧化蛋白功能性並從事其全細胞催化之應用
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三. 課程規畫
本系教育的特色是強調基礎科學與新科技研發並重。在課程規劃方面，除專業必修科目外，還提供不同應用領域的課程供學生選修。此外，亦求能與產業發展的脈動結合，令本系所之畢業生得以迅速投入相關產業。因此本系所課程規劃特別重視基礎教育與專業應用課程的均衡分配。
學士班課程，強調基礎相關課程、實驗課程與多樣材料專業課程的學習，期使學生擁有從事高科技產業之材料製程技術，並奠定相關的研究發展能力；課程重點：（1）理論基礎之傳授（2）材料製程技術之介紹（3）實驗課程之強化。
研究所方面，碩士班將書報討論2學期，核心課程，固態熱力學、材料動力學、電子顯微鏡學或Ｘ光繞射結晶學三門列為必修；博士班則必修書報討論2學期，而將核心課程列為資格考科目。碩、博士班，以培育研發及學術研究人才為主。
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(1)電子顯微鏡實驗室
高解析度穿透式： JEOL 4000EX，JEM-2010，JEM-200CX，JEM-100CX，JEOL-3000F
高解析度掃描式：JSM-5200，JEM-5410(EDX)，JSM-6320，JSM-6500F
電子微探儀：JXA-8800M，JXA-8500F
(2)X光繞射儀實驗室
Shimadzu XRD-5，MAC Science MXP-18高功率轉靶式X-Ray繞射儀，Rigaku d/max2-B
(3)表面分析實驗室
Perkin-Elmer PHI-595 Auger/ESCA表面分析儀，Auger 670 PHI Xi/Esca PHI 1600電子能譜儀，UHV LEED，螢光光譜儀(PL)，STM
(4)化學分析實驗室
LECO GDS-750A輝光放電分光儀，電弧放電分光儀，感應耦合電漿分光儀(ICPAES)
(5)光學金相實驗室
Zeiss Axioplan light microscopes、12架光學顯微鏡及照相設備、影像分析儀
(6)粉末冶金實驗室
熱壓真空燒結爐，惰性氣體燒結爐，研磨機，硬度測試儀
(7)電子材料實驗室
超高真空雙電子槍蒸鍍器，真空加熱爐，三槍磁控濺鍍，電漿輔助CVD系統，無塵室系統
(8)腐蝕與表面實驗室
PARC Model 173恆電位/恆電流儀、可程式控制儀、微波CVD系統、鹽水噴霧試驗機、脈波鍍槽、慢應變應力腐蝕系統
(9)機械性質實驗室
MTS 810.22十噸動態試驗機、Charpy衝擊機、硬度機、Instron拉力試驗機
(10)熔解與鑄造實驗室
100公斤真空冶煉爐，大氣冶煉爐，小型真空冶煉爐，真空電弧熔爐，冷熱兩用1/4噸鍛打機，50匹馬力滾壓機
(11)材料加工實驗室
冷熱兩用1/4噸鍛打機、50匹馬力滾壓機
(12)熱處理製程實驗室
滲氮，滲碳爐，高(中，低)溫爐，真空熱處理爐，超高速升降溫與高真空熱處理裝置
(13)物性測試實驗室
光譜儀，橢圓測厚儀，測厚儀，低溫電阻量測系統，光導電度測量系統，光熱偏析光譜，掃描探針顯微鏡，薄膜應力測試，機械性質，擴散及非線性測試，樣品振動式磁量儀(VSM,4-300K,2T)，磁滯曲線儀，霍爾量測系統，超高真空奈米資訊儲存多靶濺鍍系統
(14)彎柄儀薄膜應力量測實驗室
薄膜應力測試、機械性質、擴散及非線性測試
(15)陶瓷製程實驗室
冷均壓機，擠型機，薄帶機，壓片機，鑄漿機，燒結爐，壓電極化處理設備，熱分析儀，粒子分析儀，相變及熱損失儀
(16)半導體製程實驗室
氧化爐，退火爐，光罩對準及曝光系統，熱阻蒸鍍器，光阻旋塗機，晶粒構裝機，片電阻量測儀，斜角拋光機，晶片清洗無塵工作台，紅外線儀，超高真空磊晶成長系統
(17)高分子薄膜實驗室
原子力顯微鏡，穿隧顯微鏡，共軛焦螢光與拉曼原子力顯微鏡，薄膜拉伸測試機，偏光學顯微鏡，黏度測試機，磁光共振螢光偵測系統
(18)磁性量測實驗室
樣品振動式磁量儀(VSM,4-300K,2T)、磁滯曲線儀、霍爾量測系統、超高真空奈米資訊儲存多靶濺鍍系統
(19)薄膜製程實驗室
多腔式分子束磊晶機(可沉積半導體，介電質與金屬)，in-situ x光束微探儀，in-situ 掃描穿隧式顯微鏡，化學氣相沉積系統，物理氣相沉積系統，反應式離子蝕刻機，電漿鍍機，MO-CVD，電感耦合電漿活性離子蝕刻
(20)奈米碳管實驗室
電弧放電反應器、化學氣相沉積系統、二次鋰電池及氣體吸附、場發射儀
(21)電子陶瓷薄膜實驗室
射頻磁控濺鍍機、有機金屬氣相沈積系統、原子層化學氣相沈積系統、離子束濺鍍機、高真空原子力顯微鏡、鐵電特性量測儀
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五. 研究領域
目前研究領域概分為十項主題，95到97年度研究計畫經費高達4億3仟1佰餘萬元，其中包含經濟部學界科專、教育部5年500億、國科會、工研院、政府機關與產業界，本系並與歐、美、澳各國積極合作；在研究成果方面，95到97年發表於國際期刊的論文超過649篇，不僅位居台灣各大學材料系之首，並直逼國際知名大學的水準。研究領域細分如下：
(一)奈米材料
1.奈米碳管
2.奈米線
3.高熵合金
4.奈米加工技術
5.奈米磁電超合晶格材料
6.高分子奈米碳管共聚材料
(二)光電材料
1.有機發光二極體
2.高效率白光元件
3.可撓式發光元件
4.量子點強化光二極體
5.高分子發光二極體
6.顯示器材料
7.奈米單分子高分子光電物理與技術應用
(三)生醫材料
1.生醫奈米材料
2.生物感測器
3.生物奈米標定顯像檢測
4.可分解高分子
(四)積體電路材料
1.銅製程
2.金屬接面材料
3.介電材料
4.離子佈植
5.缺陷分析
(五)半導體材料
1.II-VI與III-V族半導體
2.多晶矽薄膜電晶體
3.光電顯示材料
4.SOI製程
5.分子束磊晶
6.單晶與磊晶成長
7.半導體高分子薄膜
(六)電子陶瓷
1.鐵電薄膜
2.電子構裝
3.微波通訊材料
4.積層陶瓷
5.厚膜技術
6.玻璃陶瓷
7.變阻材料
(七)記錄材料
1.磁性薄膜
2.巨磁阻材料
3.光記錄媒體
4.軟磁材料
(八)機械材料
1.形狀記憶合金
2.超合金
3.輕合金
4.複合材料
5.介金屬化合物
6.高熵合金
7.超硬鍍膜
8.腐蝕與防蝕
9.破壞分析
10.有機奈米高強度複合材料
(九)微機電材料
1.鑽石薄膜
2.微細加工技術
3.微致動材料
4.微偵測材料
5.噴墨微機電技術
(十)能源材料
1.儲氫材料
2.氫能電池材料
3.鋅空氣電池
4.鋰電池材料
5.二氧化碳轉為再生能源材料
6.奈米光電有機複合材料
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六. 展望
目前材料系規劃的研究方向分別為〝資訊科技〞、〝通訊科技〞、〝綠色科技〞、〝奈米科技〞及〝高性能材料科技〞，未來五到十年的重點，將朝向材料科技與生物科技結合的方向努力。
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