國立臺南大學 材料科學系
一、系所沿革與現況
本校位於素有文化古都之稱的臺南縣市,前身為國立臺南師範學院,創於民國前十三年(西元1899年),於民國93年8月正式改名「國立臺南大學」。為滿足綜合大學發展需求,目前正積極籌設遷移七股擴大校區,七股校區鄰近臺南科技工業區、濱南工業區、七股醫療園區、曾文溪口野生鳥類保護區等,配合周遭產業發展及地區特色,除可建立自身特色外,還能充分地與地方產業合作,未來將更能因應社會需求並增加產學合作機會。
鑑於學校發展成為綜合大學,本系(前身為自然科學教育學系)原為從事培育師資之系所,改名後,在既有的基礎上謀求長遠的發展作系所轉型,於95年8月轉型為材料科學系,結合現有人文、藝術、科技與資訊的環境,配合政府推動經濟發展政策,以培育多元化的人才,提高畢業生的就業競爭力。
材料科學系歷史沿革:
- 76年7月 臺灣省立臺南師範學院數理教育學系
- 80年7月 國立臺南師範學院數理教育學系
- 87年8月 國立臺南師範學院自然科學教育學系
- 89年8月 國立臺南師範學院自然科教學碩士班﹙夜間﹚
- 90年8月 國立臺南師範學院自然科學教育學系碩士班
- 94年8月 國立臺南大學自然科學教育學系(碩士班)
- 95年8月 正式更名為材料科學系
二、師資介紹
本系目前共有11位專任教師,其中4位教授、4位副教授、3位助理教授,額外還聘請3位兼任教師,皆具博士學位。教師研究領域包括物理、光電領域之物性量測及奈米感測元件製作;化學、化工領域之有機及無機材料合成、晶體結構分析;光電、電機領域之材料組裝及元件應用。陣容豐富亦包括有產業界之專業人才,在提供學生學習產業界之新知識方面很有助益。本系所開授科目皆由符合該領域專長的教師擔任,確保教師的教學效能以及學生的學習成效,強化學生知識、實務經驗與新觀念。相關師資如下表:
教師姓名
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最高學歷
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專長領域
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林宏一 教授 |
美國德拉瓦大學物理博士 |
光電材料、雷射光學、奈米電子元件、生物分子感測 |
莊陽德 教授 |
美國奧利岡大學物理博士 |
光電、半導體物理、奈米材料 |
林哲彥 教授 |
國立台灣大學化學博士 |
有機化學、色層分析、科學教育 |
劉世鈞 教授 |
國立台灣師範大學化學博士 |
光譜分析、電化學、教育人因分析 |
康薰月 副教授 |
國立清華大學化學博士 |
無機化學、固態化學、結晶學 |
謝秀月 副教授 |
國立彰化師範大學科學教育博士 |
科學教學、科學學習、基礎物理 |
林建宏 副教授 |
國立中山大學化學博士 |
材料化學、觸媒化學、奈米碳材料 |
呂英治 副教授 |
國立成功大學材料博士 |
奈米材料化學及物理、光電材料與元件 |
尤孝雯 助理教授 |
國立台灣大學物理博士 |
固態物理、超導材料、磁性材料 |
鄭永楨 助理教授 |
國立台灣大學光電博士 |
光電半導體、顯示器技術、元件物理 |
李昆達 助理教授 |
國立成功大學材料博士 |
材料自組織納米結構、電腦模擬、計算材料科學、電子顯微鏡、X-ray結晶學 |
陳啟東 兼任教授 |
瑞典查默斯大學應用物理博士 |
奈米電子元件的製作、物理與應用 |
洪耀釧 兼任教授 |
美國加州大學河濱分校化學博士 |
高分子化學、有機金屬、儀器分析 |
陳科維 兼任副教授 |
國立交通大學材料博士 |
半導體積體電路製程、奈米薄膜、材料分析 |
三、課程規劃及其特色
本系課程以因應先進科技的發展潮流,訓練學生達成理想的就業目標做為規劃依據,強調基礎知識的紮實學習,及具體應用領域的有序規劃,以培養學生整合知識與技能的能力,除了基礎的材料理論課程外,另輔以實驗及實務課程,搭配檢測分析課程,培養學生具備專業知識、應用實力、操作技能、解決問題,與研究開發之能力。
本系建立學生學習六大能力指標,輔導學生有系統的修習專業課程,具有一定之專業能力。將專業課程分為材料基礎課程、材料應用課程、材料核心課程及自由選修部份,具有之內容特色如下:
- 材料基礎課程:學生在大一時透過必修課接觸物理與化學領域基本常識,進一步了解自己的興趣與能力(含必修課程30學分、選修課程2學分)。
- 材料核心課程:學生在大二開始進入專業課程,可以依自已的興趣,修習材料物理與材料化學核心課程(必修至少24學分、選修17學分)。
- 材料應用課程:學生在大三及大四則延續材料物理與材料化學核心課程,充實專業的知識,及進行實驗課程的訓練(選修至少15學分)。
- 自由選修課程:除本系課程外,限修習電機工程學系及綠色能源科技學系開設之「光電材料」或「能源材料」相關課程,至少12學分。
- 互動式數位教學學習平台:將e化之互動式教材建置於數位教學學習平台中,方便同學課前下載預習與課後複習討論,除了可以達成傳統教學的功效外,還可以使學生無時間、地域限制的學習,改變傳統以教師為主的規範,成為學生自律,該平台亦可完整紀錄每位學生在求學過程中的學習歷程。
本系大學部之課程以具備下列6項能力指標進行規劃:
- 具備基礎科學概念。
- 具備分析判斷實驗結果的能力。
- 具有優良科學技能與從事實驗研究發展的能力。
- 具備中英文科學寫作與發表的能力。
- 具備有效溝通與團隊合作的能力。
- 理解專業及社會義務與責任。
本系大學部之課程規劃(以99學年度為例)
本系碩士班之課程以具備下列6項能力指標進行規劃:
- 具備基礎科學概念。
- 能獨立分析判斷實驗結果的能力。
- 具有優良科學技能與從事實驗研究發展的能力。
- 具備中英文科學寫作與發表的能力。
- 具備有效溝通與團隊合作的能力。
- 能理解專業及社會義務與責任。
本系碩士班之課程規劃(以99學年度為例)
本系碩士班研究生合於下列規定者,經指導教授同意,得提出畢業論文口試之申請:
- 在規定年限內修滿規定科目與學分。
- 論文口試前至少發表一篇第一作者的研討會層級以上的論文。
- 九十六學年度(含)起經本校錄取正規學制(不含進修學制各類專班)之學生須通過本校「英語文能力檢定標準實施辦法」規定之檢核標準。
四、研究發展及空間設備簡介
本系以發展具有特色的材料教學及研究實驗室為目標,目前有13間研究實驗室,其名稱及研究方向如下
實驗室名稱
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研究方向
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分子電子元件實驗室 |
提供學生一學習光電應用的實作環境,進行干涉繞射現象觀察研究、全像干涉術實驗、光鉗技術的研究實驗、光學晶體光性質量測、金奈米表面電漿共振實驗、奈米晶粒光學量測研究。 |
穿透式電顯實驗室 |
提供學生材料分析與檢測、奈米電子元件製作與檢測、半導體元件製作與檢測等 |
掃描式電顯實驗室 |
兼具電子束微影功能,提供學生材料分析與檢測、奈米電子元件製作與檢測、半導體元件製作與檢測等 |
先進碳材實驗室 |
提供奈米碳管的製備與研究、多孔奈米碳材的開發、導電性碳材的開發與研究、環淨汙染氣體/固體轉化碳材的研究、高分散型金屬觸煤的開發。 |
材料合成實驗室 |
提供電化學材料合成、碳材料合成、層析級有機載體材料合成、層析載體修飾合成、電化學用有機金屬錯合物合成、碳材料之合成。 |
材料分析實驗室 |
探討材料的物性及化性研究。 |
有機材料實驗室 |
提供色層分析級之有機修飾載體材料製備與應用、新型層析載體材料製備、層析載體材料管柱填充、層析載體材料的高效液相層析應用、層析載體材料的超臨界流體層析應用、有機材料的超臨界流體萃取。 |
電化學實驗室 |
研究電化學反應機構、環伏安譜、電分析實驗、電化學反應動力研究、燃料電池動力研究、紫外-環伏安同步監控實驗、修飾電極研究及分析。 |
科學教學實驗室 |
發展各種科學教材、操作式教具、科學玩具、教學影片教材、各種視聽教材、紙本教材、科學教學影片設計與製作等各種科學教材設計。 |
電子材料實驗室 |
提供電子材料的相變機制及物性研究、奈米顆粒研製及物性探討、白光螢光粉的研製及特性分析、氧化鋅參雜質(Co,Cu,Ni…)的相變機制及物性研究、鈮酸鍶鋇奈米顆粒研製及物性探討、硫化鋅螢光粉的研製及特性分析。 |
奈米光電實驗室 |
光電半導體光電性質。 |
光電與能源實驗室 |
進行材料的合成、分析及其應用於光電、光學、能源元件之製作。 |
磁性材料實驗室 |
磁性材料之物性研究。 |
實驗研究設備
本系以發展具特色的材料教學及研究為目標,為提升學生從事學術研究的能力,近幾年來添購有高解析穿透式電子顯微鏡(HRTEM/EDS/CCD)、原子力顯微鏡、反應式離子蝕刻系統、X光粉末繞射分析儀(XRD)、電子束微影系統、掃描式電子顯微鏡(SEM)、熱蒸鍍系統、DC/RF多靶磁控濺鍍系統等精密設備。鼓勵並指導學生參與專題研究計畫、從事相關研究,培養其科學過程技能。
- 電子顯微鏡相關設備
實驗室名稱
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- 掃描式電子顯微鏡SEM (HITACHI S-3000N)
- 離子蒸鍍儀(HITACHI E-1010)
- 冷卻水槽(EYELA)
- 電子束微影系統(NPGS)
- 熱差分析儀 TA INSTRUMENTS DSC 2010
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- 奈米與光電相關設備
實驗室名稱
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- 數位影像高質CCD低溫相機機APOGEEAPIE-GRADE
- 率光倍頻固態雷射光源(MGM-230,300mW,532nm)
- 倒立式螢光顯微鏡(OlympusIX71)
- 干涉儀GM101
- 光學防震桌(NEWPORTVH)
- 光纖雷射影像傳輸教學系統
- 1500C高溫管狀爐
- 氙燈光譜分析系統
- 反應式RIE離子蝕刻系統
- . PLE/PR 光譜量測系統
- .氦鎘(Helium-Cadmium)雷射
- .極低溫密閉式冷卻系統
- .熱蒸鍍系統
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- 光電與能源相關設備
實驗室名稱
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- DC/RF 濺鍍機
- CVD爐
- 電化學電源
- 高精密多功能電表
- 箱型爐
- 恆溫循環水槽
- 旋轉塗佈機
- 奈米壓印機台
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- 奈米碳材相關設備
實驗室名稱
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- 氣態催化反應系統+FID偵測器
- 材料表面能量分析儀+TCD/FID偵測器
- 奈米金屬顆粒表面積分析系統
- 奈米碳管合成及改質系統
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- 材料合成、分析相關設備
實驗室名稱
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- 二次水製造機
- 高溫爐
- 冰箱
- 加熱攪拌器
- pH計
- 天平
- 抽氣櫃
- 負壓藥品櫃
- 恆溫水槽
- .離心機
- .分光分析儀
- .紅外線光譜儀
- .差熱分析儀
- .紅外線光譜儀
- .分光光度計
- .顯微鏡投影裝置原子力顯微儀控制器PSIA XE-Series
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- 有機材料相關設備
實驗室名稱
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- 高效液相層析儀
- 超臨界流體萃取(層析)儀
- 管柱填充機
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- 電化學相關設備
實驗室名稱
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- 環伏安儀
- 旋轉電極
- 氣體除氧乾燥系統
- 酸鹼度計
- 陣列式紫外-可見光譜儀
- 恒溫水槽
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- 電子材料相關設備
實驗室名稱
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- 高阻計 SM-8215
- 數位示波器(VC-6545,100MHZ,2CH)
- 油壓式壓片機
- 電流電壓源測量儀 KEITHLEY 2400, 數位源錶
- 恆溫冷卻循環裝置 CRYO REF-518-DHT
- 0K-300K)
- 低溫致冷系統 OXFORD OPTISTAT DN
- 阻抗分析儀(HP 4192A)
- 螢光光譜分析儀及氬離子雷射
- 高阻計 KEITHLEY 6514 System
- 高爐溫及管狀高溫爐
- 粉末搖篩機及粉末混合機
- 金屬蒸鍍機 SC-7640
- 穿透式電子顯微鏡(Jeol 2100 TEM)
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五、特色及展望
特色
本系之教學,採材料科學概念與科學實驗並重,特別重視教學技巧與學習環境,教師之間的良好互動,與師生的和諧關係是本系的優良傳統特點,在相互合作、互相激勵的學習環境中,高效率培養學生具有關懷自然的情操,並具備材料科學研究與教學的能力。
本系教師們在學術研究工作以及論文發表上皆不遺餘力,除發表論文數目與申請國科會研究計畫件數皆呈穩定的成長外,亦積極爭取各公家機構補助經費以及產學合作計畫,一方面提昇對外競爭的能量,另一方面也不斷累積研究成果,成為國內在此領域的重點研究群。
本系產學合作的目標,一方面提升在高科技產業和新技術研發的能量,一方面也提供學生一個前瞻性產業技術的研究環境,使畢業生未來有機會成為高科技產業技術發展的先鋒和領導人。本系執行多項產學合作計畫,包括和科學園區廠商(台積電、新揚科技股份有限公司等)、經濟部及業界(工研院、財團法人金屬工業研究發展中心)合作等。
未來展望
本系設有碩士班,除繼續加強「材料科學領域」相關的教學研究工作外,並積極投入人力從事相關應用研究,提昇全系師生研究興趣與素質,未來規劃有:
- 完成新校區的遷移,擴充空間與設備,提升教學與研究環境。
- 成立材料科學博士班。
- 推動國內外產官學之學術交流與實務合作。
- 增進國際交流,提升國際知名度。