學系亮點 – 中原大學物理學系

2015 年，聯合國啟動「2030 永續發展目標」（Sustainable Development Goals, SDGs），提出 17 項核心目標，引導全球共同邁向永續發展。其中 SDG 7「可負擔與清潔能源」 與 SDG 4「優質教育」 與物理學科密切相關。

在能源面向上，本系透過課程與研究推動永續能源發展，例如新興材料導論、近代物理實驗、手作光學等課程，讓學生理解並實作節能減碳技術，並培養其未來在再生能源與環境永續領域的貢獻能力。

在教育面向上，本系秉持「優質教育」的理念，提供扎實的物理訓練與跨領域課程，並引入 人工智慧（AI）與量子科技，讓學生能在數位時代具備跨域創新與解決問題的能力。AI 可用於個人化學習與能源最佳化應用，也是探索科學知識的新工具；量子科技則啟發新材料設計、能源感測與未來資訊安全領域。藉由將教育品質與前沿科技結合，我們不僅提升學生的專業能力，也落實教育公平，培養具國際視野與社會責任的物理人才。

透過同時呼應 SDG 7 與 SDG 4，本系展現以物理專業實踐「智慧永續、優質教育」的決心，積極培育能為 2030 SDGs 永續願景做出貢獻的新世代。

國科會系所特色計畫–寬能隙半導體缺陷的物理特性與應用
計畫團隊成員：溫文鈺老師、沈志霖老師、院繼祖老師、許銓喆老師、范文維老師、王智祥老師、徐芝珊老師、鐘元良老師、許經夌老師、吳啟彬老師、許怡仁老師。
執行期間: 114/8/1~116/7/31
國科會系所特色計畫–寬能隙與低維度半導體之材料物理特性研究
計畫團隊成員：溫文鈺老師、沈志霖老師、院繼祖老師、張勝雄老師、邱國斌老師、王智祥老師、徐芝珊老師、鐘元良老師、許經夌老師、吳啟彬老師、許怡仁老師、周志隆老師。
執行期間: 112/8/1~114/7/31
國科會系所特色計畫–溶液製程有機半導體多維度材料之製備、檢測及優化
計畫團隊成員：沈志霖老師、院繼祖老師、張勝雄老師、邱國斌老師、王智祥老師、徐芝珊老師、鐘元良老師、許經夌老師、吳啟彬老師、許怡仁老師。執行期間: 110/8/1~112/7/3

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寬能隙半導體因其優異的耐高電壓、低導通電阻與良好導熱特性，廣泛應用於功率元件，但仍需降低晶圓缺陷密度以提升良率與降低成本。碳化矽具備可光學操控的自旋缺陷（如矽空位），展現量子感測與資訊處理潛力，並通過光學與微波技術驗證其量子位元應用。同時，碳化矽作為二維材料基板，應用於自旋電子學與光電領域，結合原子力顯微儀與動量顯微鏡探索其磁異向性與電子特性。此外，研究亦聚焦於氮化鎵等材料，開發非破壞性量測技術分析缺陷結構與載子機制，改良光學同調斷層攝影技術，實現高分辨率次表面量測，為量子技術與高頻元件研發提供理論與實驗支持。

主題一

碳化矽色心之光學檢測磁共振研究

聚焦於碳化矽色心的自旋和光學特性研究，利用光學檢測磁共振(ODMR)技術，結合新添購的鑽石缺陷量子磁力計架構，開發基於碳化矽的量子感測裝置，探索其在磁場、電場、溫度和應變等方面的應用。

主題二

氮化鎵材料與元件缺陷之高精度三維形貌量測及光譜特性分析

著重於氮化鎵材料及其高電子遷移率電晶體(HEMT)結構的缺陷分析。透過光激螢光光譜等非破壞性光學量測技術，探討材料的能帶特性、聲子與載子交互作用以及載子傳輸機制。同時，開發基於非同調光源的光學同調斷層攝影技術，以高分辨率量測材料與元件的次表面缺陷與內部結構，並研發奈米分辨率的複合式干涉儀量測異質接面形貌。

主題三

碳化矽晶體缺陷的光學檢測與量子應用

以發展非破壞性光學檢測方式為起點，檢測碳化矽晶圓的缺陷，並在此基礎上人為創造適合作為量子位元的矽空缺。結合光學檢測與微波操控技術，驗證這些缺陷的性質，探索寬能隙半導體與量子技術結合的新應用可能性。

主題四

控制電性與磁性利用二維材料的堆疊角度在碳化矽晶體

研究在碳化矽基板上成長的二維材料（如石墨烯）的特性。透過控制堆疊角度，並結合原子力顯微儀(AFM)和國家同步輻射中心的光電子相關技術，探討堆疊結構對磁異向性、能帶結構和電子自旋耦合的影響，為新穎高頻電子元件的開發提供基礎。

系所特色計畫發表期刊論文

Cai, K.-B.; Huang, H.-Y.; Hsieh, M.-L.; Chen, P.-W.; Chiang, S.-E.; Chang, S. H.; Shen, J.-L.; Liu, W.- R.; Yuan, C.-T., Two-Dimensional Self-Assembly of Boric AcidFunctionalized Graphene Quantum Dots: Tunable and Superior Optical Properties for Efficient EcoFriendly Luminescent Solar Concentrators. ACS Nano 2022, 16, 3994-4003. (2020 IF=14.588)
Talite, M. J.; Huang, H.-Y.; Chen, Z.-F.; Li, W.-L.; Cai, K.-B.; Sevilla, R. C.; Soebroto, R. J.; Lin, S.-H.; Chou, W.-C.; Yuan, C.- T., Perylene Tetracarboxylic Acid Crosslinked to Silica Matrix That Enables Ultrahigh Solid-State Quantum Yield and Efficient Photon Recycling for Holographic Luminescent Solar Concentrators. Solar RRL 2022, 6, 2100955.
A. Chandel, J.-R. Wu, D. Thakur, S. Kassou, S.-E. Chiang, K.-J. Cheng, C.-Y. Li, Y.-S. Yen, S.-H. Chen, Sheng Hsiung Chang*, “Improvement of interfacial contact for efficient PCBM/MAPbI3 planar heterojunction solar cells with a binary antisolvent mixture treatment” 2021, Nanotechnology, vol. 32, pp. 485401 (2020 IF: 3.874)
Sheng Hsiung Chang*, K.-R. Cheng, A. Chandel, J.-R. Wu, J.-L. Shen, S.-H. Chen, “Stable and efficient graded MA0.83Cs0.17Pb(I0.83Br0.17)3 alloy thin film based inverted-type perovskite solar cells” 2021, Energy Technology, vol. 9, p. 2100607. (2020 IF: 3.631)
D. Thakur, S.-E. Chiang, M.-H. Yang, J.-S. Wang*, Sheng Hsiung Chang*, “Self-stability of unencapsulated polycrystalline MAPbI3 solar cells via the formation of chemical bonds between C60 molecules and MA cations” 2022, Solar Energy Materials and Solar Cells, vol. 235, p. 111454. (2020 IF: 7.267)
A. Chandel, Q. B. Ke, D. Thakur, S.-E. Chiang, J.-R. Wu, K.-B. Cai, C.-T. Yuan, Sheng Hsiung Chang*, “Regioregularity effects of p-type P3CT-Na polymers on inverted perovskite photovoltaic cells” 2022, Organic Electronics, vol. 102, p. 106449. (2020 IF: 3.721)
Q. B. Ke, J.-R. Wu, C.-C. Lin, Sheng Hsiung Chang*, “Understanding the PEDOT:PSS, PTAA and P3CT-X hole-transport-layer-based inverted perovskite solar cells” 2022, Polymers, vol. 14, p. 823. (2020 IF: 4.329)
Q. B. Ke, J.-R. Wu, S.-E. Chiang, C.-C. Cheng, Y.-W. Su, I.-J. Hsu*, J.-M. Yeh, Sheng Hsiung Chang*, “Improved performance of PCBM/MAPbI3 heterojunction photovoltaic cells with the treatment of a saturated BCP/IPA solution” 2022, Solar Energy Materials and Solar Cells (Accepted).(2020 IF: 7.267)
Yu-Kai Lin, Chi-Chu Cheng and IJen Hsu*, “High-sensitivity profilometry for measurement of multilayer structure with lowcoherence composite interferometer,” Advanced Materials Technologies, Vol. 6, No. 4, 2000823-1-9, 2021.
Yu-Ting Chen, Svette Reina Merden S Santiago, Sonia Sharma, Chii-Bin Wu, Chih-Lung Chou, Sheng Hsiung Chang, Kuan-Cheng Chiu, JiLin Shen, Resistive Switching Accompanied by Negative Differential Resistance in Cysteine-Functionalized WS2 Quantum Dots toward Nonvolatile.

公司簡介:專業自動光學檢測及量測的設備系統整合製造商；服務範圍泛及光電面板廠、半導體廠，及PCB廠。晶彩科技擁有來自於物理、軟體、光學、電機、機構、數學等相關領域的研發人才，堅強的研發團隊佔了大部分的人員配置。
總部設立於新竹縣竹北市，在台中及台南設立辦事處，及中國大陸上海成立子公司。
實習公司為晶成半導體，位於新竹科學園區，成立於2018年10月，為化合物半導體元件專業代工廠，制程項目包括磊晶與晶粒前後段加工。
未來率續增加實習公司，例如世界先進、景碩、穩懋等等。

主要技術: 高亮度LED生產製造與應用。從基板、磊晶、晶粒製程、封裝、一直做到產品應用，例如: 3C產業、照明市場、車用市場、植物工廠等等應用。
股票上市公司(佰鴻工業股份有限公司)，大部分的子公司與廠房在中國大陸。
董事長廖宗仁先生是本系系友聯誼會會長，2016年榮獲中原大學傑出校友。

合晶公司位在龍潭科學園區，股票上市公司，董事長中原化工系友，得過中原大學傑出校友。公司核心技術為矽單晶與磊晶，合晶科技另有規劃給與研究生、大四預研生獎助學金。

為提升學生量子物理專業知識與技能，強化學生學習成效，特增設先進量子計算與資訊科學專精學程，提供學生進階深入學習量子原理及其應用的機會，使學生能在專業領域的學習中，獲得更為精進與深入的量子科學訓練，為未來次奈米半導體元件及量子電腦普及化做好準備。

為提升學生半導體專業知識與技能，強化學生學習成效，中原物理系積極參與台積電半導體學程，規劃製程模組課程，讓畢業學生無縫接軌就業市場。