-cm)電阻| 材料科學導論 |
| 1. 簡介 |
| A. 電荷載體 (Charge Carriers) |
| (1) 最小單位─電子與quarks |
| (2) 電子與電洞 (electrons & electron holes) |
| (3) 陰離子與陽離子 (anions & cations) |
| B. 電導與電阻 |
| (1) 歐姆定律 (ohm’s law) V = I R |
| (2) 電導係數(conductivity)與電阻係數 (resistivity) |
| (3) 移動率 (mobility) |
| mobility (= drift velocity / electric field strength) |
| C. 能帶理論 (Band Theory) |
| (1) 價帶 (valence band) |
| (2) 傳導帶(conduction band) |
| (3) 能隙 (band gap) |
| 2. 金屬 (Metals)…………………………………金屬鍵 |
| A. 金屬的能帶 |
| B. 電子分佈函數 (electron distribution function) |
| (1) 費米-戴拉克函數與費米能 (Fermi-Dirac function & Fermi energy) |
| (2) 狀態密度(density of states) |
| C. 四種電子放射方式 |
| (1) 熱電子發射 (thermionic emission) —熱 |
| (2) 光電子發射 (photoemission) —光 |
| (3) 次電子發射 (secondary electron emission)—電子 |
| (4) 隧道效應發射 (tunneling)—高電場 |
| 3. 半導體 (Semiconductors ) ……………………共價鍵 |
| A.
半導體的能帶 |
| B. 自導（內稟）半導體 (intrinsic semiconductors ) |
| C. 他激（外稟）半導體 (extrinsic semiconductors ) |
| (1) n-型 (n-type)─ 有多餘電子，如：第五族元素。 |
| (2) p-型 (p-type)─ 缺少電子，如：第三族元素。 |
| 4. 陶瓷 (Ceramics) ………………………………離子鍵 |
| A. 介電性陶瓷 (dielectrics) |
| (1) 介電性與介電常數 |
| (2) 極化性(polarizability)的來源 |
| B. 鐵電性陶瓷 (ferroelectrics ) |
| (1) 永久雙極構造─BaTiO3 |
| (2) 電雙極域隨外加電場的變化 |
| C. 壓電性陶瓷 (piezoelectrics ) |
| (1) 電伸縮性 (electrostriction)—材料大小隨外加電場的變化 |
| (2) 壓電性陶瓷的應用 |
| 5. 超導體 (Superconductors) |
| A. 超導性(superconductivity)- 1911年 |
| ─ Kamerlingh Onnes- 發現水銀(Hg)在<4.15K具超導性 |
| (1)
接近零(<10-20 -cm)電阻 |
| (2) 麥斯納效應(Meissner effect) ─排斥磁力線 |
| ─ Walther Meissner (1933年)發現地球磁場被3.72K的錫晶體排斥於外。 |
| (3) 超導性質使材料顯示完美的反磁性(perfectly diamagnetic)。 |
| B. 超導體的關鍵性質 |
| (1) 臨界溫度 (critical T) |
| (2) 臨界磁場 (critical magnetic field) |
| (3) 臨界電流密度 (critical current density) |
| (3) 成形性 (fabricability) |
| C. 金屬與陶瓷超導體 |
 問
題：陶瓷都是絕緣體嗎？聚合物(polymers)都是絕緣體嗎？ |
| 問
題：各種材料的電阻都是一定的嗎？要如何控制它？ |
| 問
題：超導體為什麼會沒有電阻？為什麼沒有被廣泛應用？ |