科技與工程學院

Permanent URI for this communityhttp://rportal.lib.ntnu.edu.tw/handle/20.500.12235/5

沿革

科技與工程學院(原名為科技學院)於87學年度成立,其目標除致力於科技與工程教育師資培育外,亦積極培育與科技產業有關之工程及管理專業人才。學院成立之初在原有之工業教育學系、工業科技教育學系、圖文傳播學系等三系下,自91學年度增設「機電科技研究所」,該所於93學年度起設立學士班並更名為「機電科技學系」。本學院於93學年度亦增設「應用電子科技研究所」,並於96學年度合併工教系電機電子組成立「應用電子科技學系」。此外,「工業科技教育學系」於98學年度更名為「科技應用與人力資源發展學系」朝向培育科技產業之人力資源專才。之後,本院為配合本校轉型之規劃,增加學生於科技與工程產業職場的競爭,本院之「機電科技學系」與「應用電子科技學系」逐漸朝工程技術發展,兩系並於103學年度起分別更名為「機電工程學系」及「電機工程學系」。同年,本學院名稱亦由原「科技學院」更名為「科技與工程學院」。至此,本院發展之重點涵蓋教育(技職教育/科技教育/工程教育)、科技及工程等三大領域,並定位為以技術為本位之應用型學院。

107學年度,為配合本校轉型規劃,「光電科技研究所」由原隸屬於理學院改為隸屬本(科技與工程)學院,另增設2學程,分別為「車輛與能源工程學士學位學程」及「光電工程學士學位學程」。

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    選擇性飛秒雷射結構技術於碳化矽基材之氣體檢測元件研究
    (2022) 陳家鏵; Chen, Chia-Hua
    本研究旨是利用選擇性超快飛秒雷射製程技術(Selective femtosecond laser structuring technology),其超短脈衝之非線性吸收及極低的熱影響區(Heat-affected zone, HAZ)加工特性,在碳化矽(Silicon carbide, SiC)基材進行多尺度複合結構之探討及氣體檢測元件開發。首先,本研究採用飛秒脈衝雷射於碳化矽表面進行製程,在剝離閥值(Threshold)為1.51 J/cm2,探討多發脈衝行為所產生之孵化效應(Incubation effect),其孵化係數為S=0.8667±0.035。同時,本研究使用不同能量密度進行雷射誘導週期性表面結構(Laser induced periodic surface structures, LIPSS),該結果顯示隨著能量密度提高,奈米波紋狀結構逐漸亂序排列;隨後以拉曼光譜量測不同能量密度對材料所產生之特性變化,當載流子密度(Carrier density)隨能量密度上升而增加時,所量測到的特徵峰向更高波數側移動且峰形變寬、峰值強度降低,表明分子的化學鍵長度與結構分佈發生變化。進一步,本研究描述了雷射誘導的載流子失衡行為,利用福克-普朗克方程式(Fokker–Planck equation)修改的時間相依雙溫模型(Two-temperature model, TTM),分析雷射剝離行為、電子溫度、晶格溫度與載子密度的暫態變化。在氣體檢測元件製備方面,本研究會利用選擇性飛秒雷射製作石墨烯(Graphene) SiC基材之加熱元件,在高溫度為132.9 °C,進行該複合檢測元件應用於一氧化氮(Nitric oxide, NO)檢測,其氣體響應值(Response)於50 ppm與300 ppm分別為6.5 %與19.2 %。最後,本研究利用石墨烯電極結構摻雜二硫化鉬(MoS2)之二維材料,使其產生高比表面積,提供更高的吸附能力進而提升檢測元件性能,相較於室溫環境下之檢測,顯示提升2.08倍的靈敏度(Sensitivity),完成飛秒雷射技術於碳化矽基材之氣體檢測應用研究。關鍵詞:飛秒雷射、碳化矽、週期性表面結構、石墨烯微熱元件、二硫化鉬、氣體偵測