國立中興大學教學大綱
課程名稱 (中) 奈米科技導論(6928)
(Eng.) Introduction to Nanotechnology
開課單位 智科碩士學程
課程類別 選修 學分 3 授課教師 蘇法成
選課單位 智科碩士學程 / 碩士班 授課使用語言 英文 開課學期 1151
課程簡述 Introduction to the physical and chemical properties of nanomaterials, as well as their characteristics, physical properties, and testing techniques
介紹奈米的物理、化學性質,並介紹奈米材料的特性、物理性質及檢測技術
先修課程名稱
課程與核心能力關聯配比(%) 課程目標之教學方法與評量方法
課程目標 核心能力 配比(%) 教學方法 評量方法
This course aims to introduce the fundamental concepts, principles, and emerging trends in nanotechnology, enabling students to understand the unique properties, fabrication methods, and applications of nanomaterials. Through lectures and case studies, students will develop the ability to apply nanotechnology-related knowledge to problem solving and interdisciplinary thinking, thereby establishing a solid foundation for advanced research and technological applications in the future.
本課程旨在介紹奈米科技的基本概念、重要原理與最新發展趨勢,使學生了解奈米材料的獨特性質、製備方法及其應用領域。透過理論講授與案例分析,培養學生運用奈米科技相關知識進行問題分析與跨領域思考的能力,並建立未來進階研究與技術應用之基礎。
1.具有工業與智慧科技專業智能
2.整合專業、設計、執行與分析能力
3.具備產業技術、專業知識整合及運用
4.具備產業分析及國際視野
5.溝通協調能力與團隊合作之精神
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授課內容(單元名稱與內容、習作/每週授課、考試進度-共16週加自主學習)
週次 授課內容
第1週 Course Introduction (課程介紹)
1. Course overview and objectives (課程概述與學習目標)
2. Introduction to nanotechnology and the nanoscale world (奈米科技與奈米尺度世界導論)
第2週 The Nanoscale World and Its Significance (奈米尺度世界與其重要性)
1. Definition of nanotechnology (奈米科技之定義)
2. Differences between nanoscale and macroscopic material properties (奈米尺度與巨觀材料性質之差異)
3. Nanotechnology concepts in nature (大自然中的奈米科技概念)
第3週 Nanotechnology and Global Challenges (奈米科技與全球挑戰)
1. Role of microscopy and computational tools (顯微技術與計算工具在奈米科技發展中的角色)
2. Industrial revolutions driven by technological innovation (科技創新所驅動的工業革命)
3. Global energy crisis and the fourth industrial revolution (全球能源危機與第四次工業革命)
第4週 Fundamental Properties of the Nanoworld (I) (奈米世界的基本特性(一))
1. Mesoscale and nanoscale regimes (介觀與奈米尺度範疇)
2. Size effects and volume effects (尺寸效應與體積效應)
3. Quantum size effects (量子尺寸效應)
第5週 Fundamental Properties of the Nanoworld (II) (奈米世界的基本特性(二))
1. Surface effects and surface energy (表面效應與表面能)
2. Macroscopic quantum tunneling phenomena (巨觀量子穿隧現象)
第6週 Advanced Nanoscale Phenomena (I) (進階奈米現象(一))
1. Coulomb blockade effect (庫倫阻塞效應)
2. Quantum tunneling effect (量子穿隧效應)
第7週 Advanced Nanoscale Phenomena (II) (進階奈米現象(二))
1. Dielectric confinement and electronic quantum confinement (介電限域與電子量子限域效應)
2. Unusual physical properties of nanomaterials (奈米材料的特殊物理性質)
3. Nanostructured materials and morphologies (奈米結構材料與形貌)
第8週 Midterm Examination (期中考)
第9週 Semiconductor Nanomaterials and Applications (奈米半導體材料與應用)
1. Properties of semiconductor nanomaterials (奈米半導體材料之性質)
2. Applications derived from nanoscale effects (由奈米效應衍生之應用)
第10週 Nanomaterial Synthesis Techniques (I) (奈米材料合成技術(一))
1. Gas-phase and gas-aggregation methods (氣相法與氣凝合成法)
2. Sputtering techniques (濺鍍技術)
3. Flowing liquid surface vacuum evaporation (流動液面真空蒸鍍法)
第11週 提醒請於第14週前做好期末報告簡報初稿,將於14週討論
Nanomaterial Synthesis Techniques (II) (奈米材料合成技術(二))
1. Active hydrogen–molten metal reaction methods (活性氫-熔融金屬反應法)
2. Hybrid plasma methods (混合電漿法)
3. Arc discharge and exploding wire techniques (電弧放電法與導體電爆炸法)
第12週 提醒請於第14週前做好期末報告簡報初稿,將於14週討論
Nanomaterial Synthesis Techniques (III) (奈米材料合成技術(三))
1. Chemical vapor synthesis (化學氣相合成法)
2. Liquid-phase, precipitation, and spray methods (液相法、沉澱法與噴霧法)
3. Sol-gel, hydrothermal, and radiation chemical synthesis (溶膠-凝膠法、水熱法與輻射化學合成法)
第13週 提醒請於第14週前做好期末報告簡報初稿,將於14週討論
Carbon Nanotubes (奈米碳管)
1. Synthesis and properties of carbon nanotubes (奈米碳管之合成與特性)
2. Growth mechanisms (成長機制)
3. Preparation and purification methods (製備與純化技術)
第14週 1.期末報告1對1討論
2.Carbon Nanotubes (奈米碳管)
a. Synthesis and properties of carbon nanotubes (奈米碳管之合成與特性)
b. Growth mechanisms (成長機制)
c. Preparation and purification methods (製備與純化技術)
第15週 Final Oral Presentation (期末口頭報告)
第16週 Final Oral Presentation (期末口頭報告)
自主學習
內容
   02.閱覽產業及學術相關多媒體資料

學習評量方式
Attendance and class performance (20%), Midterm exam (40%) and Final Oral presentation (40%).
出席與課堂表現(20%)、期中考試評量 (40%)、期末口頭報告(40%)
教科書&參考書目(書名、作者、書局、代理商、說明)
1.奈米科技導論(Introduction to Nano)
ISBN13: 9789865034139
出版社: 全華圖書
作者: 羅吉宗、 戴明鳳、林鴻明、鄭振宗、蘇程裕和吳育民
出版日: 2020/08/12
2. Chemistry of advanced materials: an overview / edited by Leonard V. Interrante and Mark J. Hampden-Smith, New York: Wiley-VCH, 1998
課程教材(教師個人網址請列在本校內之網址)
PPT slides will show during the class (於上課簡報呈現)
課程輔導時間
Please make an appointment in advance via email. Office hours are Thursday from 12:00 to 14:00 and Friday from 10:00 to 12:00. (請事先email預約。週四12:00-14:00和週五10:00-12:00)
請尊重智慧財產權及性別平等意識,不得非法影印他人著作及受保護的電子檔案。
更新日期 西元年/月/日:2026/07/20 16:50:34 列印日期 西元年/月/日:2026 / 8 / 25
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