理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    氮化鎵奈米結構與鈦酸鍶/釕酸鍶異質結構之載子動力學
    (2014) 楊濟源; Chi-Yuan Yang
    本論文利用飛秒雷射建構時間解析光譜系統,分別研究兩種不同材料的載子超快現象。第一部分為分析氮化鎵(Gallium nitride)薄膜與奈米柱之差異。第二部分為氧化物鈦酸鍶(SrTiO3, STO)及釕酸鍶(SrRuO3, SRO)所組成之STO/SRO/STO(001)異質結構。氮化鎵奈米柱比起薄膜擁有許多優點,像是沒有晶格缺陷、提高發光效率以及與基板間沒有張力。氮化鎵薄膜的光致螢光光譜存在能隙(3.4 eV)以外的波長(3.36 eV及3.30 eV)但在奈米柱光譜中並沒有發現。我們發現利用此激發 探測光反射系統同樣檢驗出此頻帶;同時也發現相對薄膜,奈米柱結構限制的光激載子的擴散通道。 我們利用兩種不同架構激發 探測光反射系統研究STO/SRO異質結構,我們展示SRO在材料內部時同樣可以做為聲子產生器。根據STO中布里淵散射結果,我們準確的得到STO近紫外光附近的的折射率。在變溫實驗(80 K~300 K)中,我們發現STO與SRO相變溫度分別為105 K,160 K,在相變過程中,我們發現聲子的生命週期減短。
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    製備與鑑定新穎一維奈米結構:氮化鎵與二氧化矽
    (2003) 林宏旻; Hung Min Lin
    藉由VLS與SLS機制,我們成功地合成出具有特殊方向性的刷狀氮化鎵奈米晶體、非晶相二氧化矽奈米線,及二氧化矽包覆銦之一維奈米結構。 結合二次化學氣相沉積與氮化處理,我們製備出同質奈米接合產物--刷狀氮化鎵奈米結構其主軸奈米線直徑約70~150奈米,輻向奈米棒直徑約20~70奈米,依特殊對稱性排列於主軸上。進一步晶體結構分析得知,刷狀奈米晶體為單晶wurtzite氮化鎵結構,輻向奈米棒沿主軸之[01-1]方向磊晶而成,導致輻向奈米棒依特殊對稱方式排列。本實驗可應用於製備其他同質或異質奈米接合結構,如InN on GaN等。 此外,藉由低共熔點之鎵作為催化劑,並結合SLS機制,我們推測可於較低溫度下製備出二氧化矽奈米線。分析結果顯示,產物為非晶相二氧化矽奈米線,其直徑約10~40奈米並具有均一長度,垂直基板成長並排列成薄膜狀。實驗結果不如預期可降低奈米線成長溫度,然而此方法卻可推廣至其他低熔點金屬,催化成長高排列性之奈米線。 二氧化矽包覆銦之一維奈米結構的發現,是在成長磷化銦奈米線之偶然情況下被合成出來的。近一步鑑定得知,非晶相之二氧化矽管壁包覆著間斷的結晶性銦奈米棒,其管壁外徑約300~600奈米、內徑約200~500奈米。銦為低熔點高沸點、高膨脹係數之金屬,這使得二氧化矽包覆銦之一維奈米結構可應用於奈米尺寸下的溫度量測。 利用簡單高溫化學氣相沉積設備,我們製備出特殊一維奈米結構,關於其性質將有更深入的研究探討,而其潛在應用價值也是未來研究的重點。
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    On-chip Fabrication of Well-aligned and Contact-barrier-free GaN Nanobridge Devices with Ultrahigh Photocurrent Responsivity
    (Wiley-VCH Verlag, 2008-07-01) R.-S. Chen; S.-W. Wang; Z.-H. Lan; J. T.-H. Tsai; C.-T. Wu; L.-C. Chen; K.-H. Chen; Y.-S. Huang; Chia-Chun Chen
    Building nanobridges: Direct integration of an ensemble of GaN nanowires (n) onto a microchip produces a viable nanobridge (NB) device with good alignment and contact performance, the design of which demonstrates the potential of nanowires for sensor development. These GaN NBs have strong surface-enhanced photoconductivity with ultrahigh responsivity
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    Large-Scale Catalytic Synthesis of Crystalline Gallium Nitride Nanowires
    (Wiley-VCH Verlag, 2000-05-01) Chia-Chun Chen; Chun-Chia Yeh
    GaN nanowires for high-efficiency optoelectronic devices? The simple method for the large-scale production of GaN nanowires presented here may bring us one step closer. Gallium and ammonia are reacted, using polycrystalline indium powder as a catalyst, to produce wire-like structures (see Figure) that show strong photoluminescence of the nanowires in the UV region.