現代科技簡介 Introductory Modern Technology

奈米之由(Larger to Smaller:A Material’s Perspective)

奈米之由(Larger to Smaller:A Material’s Perspective)
國立台南第一高級中學一年級林晉名/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

有數種物理現象在整個系統的尺寸縮小時變得更顯著。包含了統計力學的效應,和量子力學效應,例如”量子尺度效應”固體的電子特性會因尺寸大幅度的縮小而改變。這個效應在物質由毫米級到微米級不會很顯著,但若縮小到到了奈米級的尺寸,量子尺度效應就會出現。

奈米(Nanometer)

奈米(Nanometer)
國立台南第一高級中學一年級林晉名/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

奈米(標誌:$$nm$$)是一種公制長度,等於十億分之一米,即百萬分之一分之一毫米。

它是用來測量極小尺寸的常用單位(等於十埃),是國際上公認的非Si單位。它是經常和奈米科技聯繫在同一個領域。以前,奈米被稱作毫微米(標誌:$$m\mu$$)。

生物液晶(Biological Liquid Crystals)

生物液晶(Biological Liquid Crystals)
國立台南第一高級中學二年級陳立倫/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

在生物系統存在豐富的液向型液晶相 (Lyotropic liquid-crystalline phases),相關研究可參考 polymorphism。因此,液向型液晶在仿生化學領域中,特別引起注意。

二極體 (Diode)

二極體 (Diode)
高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

電子元件當中,二極體是一種具有兩個(也只有兩個)電極的裝置(除了熱游離二極體 thermionic diodes可能還會多一到兩條加熱用的輔助端)。二極體有兩個主要的電極可以使想要的訊號通過,大部分的使用上是應用其整流的功能。而變容二極體 varicap diode則用來當作電子式的可調電容器。

大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流 rectifying」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷(稱為逆向偏壓)。因此,二極體可以想成電子版的逆止閥。然而實際上二極體並不會表現出如此完美的開與關的方向性,而是較為複雜的非線性電子特徵-這是由特定類型的二極體技術決定的。二極體使用上除了用做開關的方式之外還有很多其他的功能。

半導體概論(Semiconductor)

半導體概論 (Semiconductor)
國立台南第一高級中學二年級黃政翰/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

半導體 (Semiconductors) 與絕緣體 (insulators) 是極度相似的。這兩種材料最主要的不同處在於:絕緣體擁有較大的能隙 (energy band gaps),也就是電子自由的在原子間移動時所需的能量較多。在常溫下的半導體,會像絕緣體一樣,只有非常少的電子能獲得足夠的熱能,不能跨越價帶與導帶間的能隙,可以產生電流導電。因此,在沒有電場作用下,純半導體與絕緣體擁有相近的電阻。然而,要改變有較小能隙的半導體的電學性質,除溫度外還有其他方式。

二極體(Diode)

二極體 (Diode)
高雄市立高雄高級中學物理科盧政良老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

電子元件當中,二極體是一種具有兩個(也只有兩個)電極的裝置(除了熱游離二極體 thermionic diodes 可能還會多一到兩條加熱用的輔助端)。二極體有兩個主要的電極可以使想要的訊號通過,大部分的使用上是應用其整流的功能。而變容二極體 varicap diode 則用來當作電子式的可調電容器。

大部分二極體所具備的電流方向性我們通常稱之為「整流rectifying」功能。二極體最普遍的功能就是只允許電流由單一方向通過(稱為順向偏壓),反向時阻斷(稱為逆向偏壓)。因此,二極體可以想成電子版的逆止閥。然而實際上二極體並不會表現出如此完美的開與關的方向性,而是較為複雜的非線性電子特徵-這是由特定類型的二極體技術決定的。二極體使用上除了用做開關的方式之外還有很多其他的功能。

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