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國立中山大學卓越教學小組108年度計畫成果報告表
半導體物理與先進元件分析微學程

(一)具體措施、創新作法及自我檢討評估與改善機制

(1)計畫特色

    本計畫特色為以「半導體物理與先進元件分析」為基礎,並透過「實作經驗」、「數據分析與整理」及「科學思維表達」以及引入的業界資源引導同學解決業界量產時所面臨的瓶頸,並與業師共同合作蒐集實務案例以及建立教材檔案,同時藉由讓學生親自操作實驗的方式,讓學生了解如何進行完整的物理機制解析,達到「做中學」、「學中做」,以培育務實致用的優秀人才,另一方面也透過充分的運用學校與業界資源,與產業界共同研究開發新產品、新技術,以厚植未來在職場的競爭力、優化教學環境,訓練學生與產業以及世界接軌,以達到畢業時「學用合一」的目標,成為產業界優秀的研發人才,促進國家經濟。本計畫主要四大貢獻分為:

一、深耕教育翻轉學生人生

二、傑出教學培育國際人才

三、培育研發人才提升國家經濟

四、成就無學用落差解決高教危機

(2)執行績效目標、策略及改變,包含問題與分析、目標與策略、成效與改變、評估與精進,並應與原訂績效指標相呼應。

    本共學群的主旨為透過「實作經驗」、「數據分析與整理」及「科學思維表達」,增加學生對於產業問題的實際了解,使學生達成「學用合一」的目標。在今年的半導體電子共學群中,開設了半導體物理與先進元件分析微學程,學程包含了基礎課程進階課程整合課程,從基本半導體元件物理以及材料分析的基本知識的學習外,更重要的是,能使修課學生直接參與解決業界問題的過程,使學生藉由本課程,實際接觸台積電、聯電、友達、群創等國內科技大廠的先進元件;透過訓練使學生動手進行元件電性量測、數據分析整理、科學思維表達


本人在學程開設的之『半導體元件物理』與『奈米元件製造技術』均為校內最收歡迎的課程,每年修課人數均爆滿,廣獲學生歡迎與好評

(3)具體學生學習成效

    學生藉由此學程完成專業知識的學習之外,本學程會聘請國內各大電子廠(如台積電、英特爾、聯電、友達光電等公司)專業人士來校擔任業師,可以使學生更直接了解產業界最新面臨的問題;不僅如此,藉由完整的物理機制解析完成研究報告並上台口頭報告,並且學生能將所得的結果撰寫國際期刊論文。課程將視研究情況協助同學撰寫國際論文

               修課學生進行口頭報告

   英國SmartKem技術長至本共學群講授有機薄膜電晶體

(4)本年度計畫之自我檢討評估與改善機制。

    永續人才已經是所有企業都需要的人才,而青年培力正是大學發揮社會影響力的責任與機會。本人從教學至今不斷地培育各年齡層的學生,包括高中生大學生研究生,學生藉由課程可以更加深入了解社會科技動態科技議題以及未來趨勢,透過學程課程學習專業知識得以幫助學生在未來升學上開創更多的道路、更好的選擇;職場就業上則能達到就業零落差並迅速成為工作團隊的要角。在本人開設的核心課程中,我們跳脫傳統,不只用生動的比喻來傳達艱澀的知識,也教導學生從環境社會影響企業需求等來學習未來就業所具備的專業知識

    本人將積極安排學生至國外參加國際會議(ICMCTFIEDMVLSI)也鼓勵學生參與國外交換計畫至各國(如歐洲IMEC、美國密西根大學、新加坡大學)交流學習,同時也邀請國內國外學者以及業師來講授專業課程。為因應現代科技變化趨勢,將擴大邀請業師之專業領域,使學生能夠更廣泛的認識新世代的科技發展。

      日本 美光公司(Micron)張芫瑄 博士來課堂上演講,
          並介紹
日本 美光半導體公司發展

     美國 中央佛羅里達大學 袁建勳教授至本共學群講授

               GaN先進半導體元件


    張教授至高雄鳳山高中演講「手機內的電子世界

      高雄中學 科學班 至中山大學學習半導體知識

     桃園市 大園國際高中至中山大學學習半導體知識

       修課學生至 美國 密西根大學 交換

(二)亮點特色

(1)教師方面

  本人在教學上總是全力以赴,對於學生的栽培十分用心,許多學生在課程之後收穫良多,不單只是吸收了許多半導體知識,更學會讀書的方法以及如何化所學為己用。在適當的教導與帶領之下,學生們利用所得所學將自身的實驗發表於知名國際期刊上,許多優秀的學生更是在學士班期間就能將研究成果刊登於知名國際期刊。更甚者,在本團隊中,學生們拿下了20172019 IEEE fellowship (美金5000),此獎項對於在半導體領域研究的人來說是一莫大的殊榮,本獎項每年只會在歐洲美洲亞洲各選一名研究生作為得主。

  本人也在今年獲得2020IEEE fellow,此資格記憶體薄膜電晶體領域為最高榮譽會員的地位,對本人在半導體界的付出與價值給予極高的肯定。

●創新產學思維:

引入大量的產業界資源,使學術研究主題產業界密切合作,同時幫助產業解決面臨的實務問題。同時,產學合作計畫的執行,可培育業界所需的優秀研發人才,成就無學用落差的研究生。此外,研究成果可以產生許多優異且有用的國際期刊論文,而其解決的方法可以做為專利Know-How轉移相關公司,創造學生/學校/公司三贏局面。

●深耕教育翻轉學生人生:

  本人致力於培育奮發向上的學生,本人認為,只要學生上進刻苦耐勞努力不懈,辛苦必定能夠開花結果。本人投入所有心力教授相關知識,不只使學生擁有豐富的知識,更訓練他們擁有思考與解決問題的能力。不論是曾被退學的學生大學部專題生軍校的非本科生,任何一位學生都在本人的教導與學生自己奮力不懈的努力下取得了良好的成果

       助迷途清寒學生找回人生方向目標

                   國語日報專訪

          中天電視 『真心看臺灣』專訪

    大學部專題生第一作者發表SCI期刊

●傑出教學培育國際人才

  國際化已成為趨勢,台灣學生也不能將格局限在國內。本人積極鼓勵學生閱讀研究領域國際論文以及將研究成果撰寫成國際期刊申請國外獎學金參加國外會議。藉由這些方式,讓學生習慣與國際接軌也培養學生將眼界放大,看得更高更廣。

修課學生拿下2017 IEEE Fellowship,每年全球僅有三位獲獎:美洲亞洲歐洲各一位

                    自由時報專訪

修課學生連續拿下IEEE Fellowship,打破全世界同實驗室獲獎紀錄

大三第一作者發表IEEE國際期刊,獲IEEE碩士生獎學金全球2獲獎

●培育研發人才提升國家經濟

  本人深信國家經濟每個人民的責任,而身為教師最能做到的便是讓學生們成為提升國家經濟的力量。本人將現今半導體業界所用到的知識與技術傾囊相授,使學生在就學時期便能對業界的現況瞭若指掌,而藉由課堂以及研究的過程中所吸收的知識和經驗,相信學生進入業界後能為台灣重要的半導體領域做出傑出的貢獻,幫助台灣經濟蓬勃發展

●成就無學用落差解決高教危機

  本人認為台灣許多研究所之所以缺乏人才,原因並不在學生對研究缺乏興趣,而是在於學生常迷惘自己的研究是否符合就業需求。因此,本人由自身經驗,教授在半導體領域中的元件物理元件製程技術實際應用元件優缺點…等。不僅如此,由於本人與許多國際半導體大廠密切合作,學生們在研究過程中量測的即是真正公司的元件、探討的問題即是公司遇到的問題,換言之,學生們在研究過程中就已如同在公司訓練。藉此,學生們在畢業時不但擁有豐富的背景知識,更有對半導體製程的瞭解以及元件如何實際應用整合,同時也對國際各大公司的樣本與問題解決十分熟練,達到無學用落差的目標。

  1. (2)學生方面

    論文專題為一門包含實做研究論文撰寫的課程,在實做研究方面,包含了基本半導體元件物理以及材料分析的基本知識,更重要的是,能使修課學生直接參與解決業界問題的過程,使學生藉由本課程,實際接觸台積電聯電友達群創等國內科技大廠的先進元件;透過訓練使學生動手進行元件電性量測數據分析整理科學思維表達。在論文撰寫部分,學生可以將實驗結果發表於國際論文。於2019年,涂姓大學生在本人指導與鼓勵下,並且配合著課程的完善訓練制度,得以於大四第一作者發表SCI國際期刊

       2019大學部專題生第一作者發表SCI國際期刊

20172019年榮獲IEEE EDS Student Fellowship全球3位獲獎,

洲、洲、洲各一位得主,打破同實驗室獲獎世界紀錄

大三第一作者發表IEEE國際期刊,獲得(IEEE碩士生獎學金全球每年僅2獲獎。