通知公告
2023年度重慶市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)申報(bào)公示
時(shí)間：2024-01-31編輯：
依據(jù)《重慶市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)辦法》以及《關(guān)于2023年度重慶市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)提名工作的通知》相關(guān)文件的要求，對(duì)2023年度重慶市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)申報(bào)項(xiàng)目進(jìn)行公示，公示時(shí)間2024年1月31日至2024年2月6日。
一、項(xiàng)目名稱(chēng)
二維范德華異質(zhì)結(jié)可控構(gòu)筑與高效光電轉(zhuǎn)換器件
二、主要完成人
魏大鵬、李春、魏大程、申鈞、蘭長(zhǎng)勇
三、主要完成單位及提名等級(jí)
1.中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
2.電子科技大學(xué)
3.復(fù)旦大學(xué)
提名自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)
提名單位/專(zhuān)家：兩江新區(qū)科技創(chuàng)新局
四、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
高性能光電器件是信息領(lǐng)域的關(guān)鍵器件之一，是國(guó)家《科技創(chuàng)新2030》和重慶市“33618” 現(xiàn)代制造業(yè)集群體系重點(diǎn)支持方向。本項(xiàng)目圍繞二維范德華異質(zhì)結(jié)高效光電轉(zhuǎn)換機(jī)制這一核心科學(xué)問(wèn)題，在國(guó)家自然科學(xué)基金面上、優(yōu)青、重慶市杰青等項(xiàng)目的支持下，開(kāi)展了二維范德華異質(zhì)結(jié)的光電轉(zhuǎn)換機(jī)制、可控構(gòu)筑與界面調(diào)控等研究工作，取得了一系列原創(chuàng)性的研究成果，形成如下重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)：
（1）闡明了二維范德華異質(zhì)結(jié)的寬譜高效光電轉(zhuǎn)換機(jī)制。研究了界面態(tài)費(fèi)米釘扎效應(yīng)對(duì)光電轉(zhuǎn)換效率的限制關(guān)系，指出了二維界面缺陷態(tài)控制是實(shí)現(xiàn)高效光電轉(zhuǎn)換的主要路徑。提出了基于熱電子發(fā)射的石墨烯（Gr）/Si異質(zhì)結(jié)寬譜雙響應(yīng)機(jī)制、基于層間激子分離的Gr/WS2外延結(jié)光門(mén)控機(jī)制、基于界面勢(shì)壘調(diào)控的Gr/WS2/Si隧穿結(jié)光電增強(qiáng)機(jī)制。
（2）發(fā)展了高品質(zhì)二維范德華異質(zhì)結(jié)的可控構(gòu)筑方法。提出了非催化化學(xué)氣相沉積方法，直接在異質(zhì)表面上生長(zhǎng)了石墨烯、WS2、p-MSB等二維晶體材料，具有原子級(jí)潔凈界面，避免了傳統(tǒng)二維材料轉(zhuǎn)移工藝帶來(lái)的界面缺陷和污染，構(gòu)建起超潔凈Gr/Si、WS2/Gr、p-MSB/WSe2等范德華異質(zhì)結(jié)。Gr/Si異質(zhì)結(jié)載流子輸運(yùn)的理想因子趨近于1，接近理論極限。
（3）發(fā)展了面向硅基兼容的高性能光電轉(zhuǎn)換器件與界面調(diào)控方法。提出了界面鈍化、微納結(jié)構(gòu)化、功函數(shù)與能帶優(yōu)化等二維范德華界面調(diào)控技術(shù)，增強(qiáng)了異質(zhì)結(jié)與光的相互作用，降低了界面載流子復(fù)合，提升了光電轉(zhuǎn)換效率；建立起與硅基工藝兼容的器件設(shè)計(jì)與工藝體系，研制了系列二維范德華異質(zhì)結(jié)光電轉(zhuǎn)換器件，響應(yīng)波段達(dá)0.3 m-3mm（Gr/Si）、暗電流噪聲低至3.1 fA Hz？1/2（Gr/Si）、光響應(yīng)度達(dá)3.6 106 A/W（p-MSB/WSe2），比探測(cè)率達(dá)2.27 1014 Jones（WS2/Gr），在紅外波段的Gr/Si光探測(cè)器性能已達(dá)到商用InGaAs器件水平。
本項(xiàng)目的20篇主要論文發(fā)表在Nature Communications、Advanced Science、Nanoscale、ACS Applied Materials & Interfaces、NPJ 2D Materials and Applications等高水平期刊上，其中代表性論文他引四百余次，受到了德國(guó)科學(xué)院H. Fuchs院士、中科院劉忠范院士、楊德仁院士等專(zhuān)家的積極引用評(píng)價(jià)。項(xiàng)目完成人入選重慶杰青、中科院西部之光學(xué)者（結(jié)題優(yōu)秀）、國(guó)家優(yōu)青、巴渝學(xué)者等人才計(jì)劃。發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)23項(xiàng)，轉(zhuǎn)讓1項(xiàng)。成果轉(zhuǎn)化金額2160萬(wàn)元，推動(dòng)了技術(shù)應(yīng)用。項(xiàng)目成果具有原理創(chuàng)新、技術(shù)突破、應(yīng)用導(dǎo)向明確等特點(diǎn)，符合以自主創(chuàng)新能力提升為重點(diǎn)的國(guó)家戰(zhàn)略需求，對(duì)我國(guó)光電材料與器件發(fā)展有促進(jìn)作用。
五、主要完成人情況表
魏大鵬：第一完成人，研究員，工作單位：中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院，完成單位：中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院。本項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)制定項(xiàng)目研究計(jì)劃，明確研究思路和突破點(diǎn)，主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析工作。在對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)1中的石墨烯納米墻/硅結(jié)寬譜雙響應(yīng)機(jī)制做出了主要貢獻(xiàn)，以及科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)2中在石墨烯/硅異質(zhì)結(jié)的超潔凈制備方面做出了主要?jiǎng)?chuàng)造性貢獻(xiàn)，在科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)3中在二維范德華結(jié)體系的界面調(diào)控方面做出了主要?jiǎng)?chuàng)造性貢獻(xiàn)。是代表性論文1、3的通訊作者，以及主要論文9、10、11、12、13、15、16、17 的通訊作者。
李春：第二完成人，教授，工作單位：電子科技大學(xué)，完成單位：電子科技大學(xué)。在本項(xiàng)目中主要承擔(dān)石墨烯/WS2、石墨烯/WS2/硅范德華異質(zhì)結(jié)、GeS的光電轉(zhuǎn)換機(jī)制及其光電器件設(shè)計(jì)與加工等研究工作。參與了石墨烯/WS2、石墨烯/WS2/硅范德華異質(zhì)結(jié)的二維晶種外延化學(xué)氣相沉積方法的開(kāi)發(fā)。對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)1、2、3均有貢獻(xiàn)。是代表性論文4、5的通訊作者，是主要論文8、18、19、20的通訊作者。
魏大程：第三完成人，研究員，工作單位：復(fù)旦大學(xué)，完成單位：復(fù)旦大學(xué)。在本項(xiàng)目中提出了二維材料的等離子體化學(xué)氣相沉積制備方法，發(fā)現(xiàn)了p-MSB/WSe2范德華異質(zhì)結(jié)的“巨光電柵壓效應(yīng)”，并制備了超高光響應(yīng)度的光探測(cè)器件。對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)1、2、3均有貢獻(xiàn)。是代表性論文2的通訊作者，是主要論文6、7、14、15的通訊作者。
申鈞：第四完成人，研究員，工作單位：中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院，完成單位：中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院。本項(xiàng)目中參與研究了石墨烯納米墻/硅異質(zhì)結(jié)的高效光電轉(zhuǎn)換機(jī)制，對(duì)石墨烯/硅、InSb/硅異質(zhì)結(jié)光電探測(cè)器件加工與測(cè)試方面有主要貢獻(xiàn)。對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)1、3均有貢獻(xiàn)。是代表性論文1的第一作者，是主要論文9、17的通訊作者。
蘭長(zhǎng)勇：第五完成人，工作單位：電子科技大學(xué)，完成單位：電子科技大學(xué)。本項(xiàng)目中主要貢獻(xiàn)為發(fā)展了WS2的直接異質(zhì)外延氣相沉積方法和GeS制備方法，實(shí)現(xiàn)了石墨烯表面上直接連續(xù)生長(zhǎng)WS2二維原子晶體薄膜。參與了石墨烯/WS2、石墨烯/WS2/硅范德華異質(zhì)結(jié)光電轉(zhuǎn)換器件的制備和測(cè)試工作。對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)2、3均有貢獻(xiàn)。是代表性論文4、5的第一作者，是主要論文18、19、20的第一作者。
六、代表性成果目錄
[1]Jun Shen, Xiangzhi Liu, Xuefen Song, Xinming Li, Jun Wang, Quan Zhou, Shi Luo, Wenlin Feng, Xingzhan Wei, Shirong Lu, Shuanglong Feng, Chunlei Du, Yuefeng Wang, Haofei Shi, Dapeng Wei. High-performance Schottky heterojunction photodetector with directly-grown graphene nanowalls as electrodes.Nanoscale, 2017,9, 6020-6025.
[2]Menglin Li, Donghua Liu, Dacheng Wei, Xuefen Song, Dapeng Wei, Andrew Thye Shen Wee. Controllable Synthesis of Graphene by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition and Its Related Applications. Advanced Science, 2016, 3, 1600003.
[3]Jian Liu, Wentao Sun, Dapeng Wei, Xuefen Song, Tianpeng Jiao, Shixuan He, Wei Zhang, Chunlei Du. Direct growth of graphene nanowalls on the crystalline silicon for solar cells, Applied Physics Letters, 2015, 106, 043904.
[4]Changyong Lan, Chun Li, Shuai Wang, Tianying He, Zhifei Zhou, Dapeng Wei, Huayang Guo, Hao Yang,Yong Liu. Highly responsive and broadband photodetectors based on WS2-graphene van der Waals epitaxial heterostructures. Journal of Materials Chemistry C, 2017, 6, 1494-1500.
[5]Changyong Lan, Chun Li, Yi Yin, Huayang Guo, Shuai Wang, Synthesis of single-crystalline GeS nanoribbons for high sensitivity visible-light photodetectors. Journal of Materials Chemistry C , 2015, 3, 8074-8079.
本材料公示期內(nèi)（2024年1月31日至2024年2月6日），任何單位或個(gè)人對(duì)公示項(xiàng)目的創(chuàng)造性、先進(jìn)性、適用性及推薦材料的真實(shí)性和項(xiàng)目主要完成單位持有異議的，可以書(shū)面形式向科技處提出，并提供必要的證明材料。為便于核實(shí)查證，確保實(shí)事求是、客觀公正地處理異議，提出異議的單位或者個(gè)人應(yīng)當(dāng)表明真實(shí)身份，并提供聯(lián)系方式。凡匿名異議和超出期限的異議，不予受理。
特此公示。
聯(lián)系單位：中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院科技處
通訊地址：重慶市北碚區(qū)方正大道266號(hào)
聯(lián)系電話(huà)：023-65935678
聯(lián) 系 人：孫萌
中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院科技處
2024年1月31日
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