2023年科创项目指南汇总表.xlsx

“中国科学院大学生创新实践训练计划”项目申请指南汇总表 序号 一级学科 1 电子科学与技术 2 电子科学与技术 3 电子科学与技术 4 电子科学与技术 5 电子科学与技术 6 电子科学与技术 7 电子科学与技术 项目名称 项目简介（100字以内） 指导导师 姓名 中波HgCdTe APD器件具备高增益低噪声特点，响应波段可覆盖近红外到中波红外， 碲镉汞中波线性雪崩焦平面探测器 课题研究320×256、640×512阵列HgCdTe APD焦平面的像元一致性工艺，提高有效 郭慧君 像元一致性优化设计 像元率和降低增益非均匀性，为主被动成像、激光雷达三维成像器件应用奠定技术 短波HgCdTe APD器件可兼顾高增益和低背景电流，可实现近室温工作，课题研究高 基础。 高工作温度短波碲镉汞线性雪崩探 温热载流子抑制结构设计和高带宽器件结构设计及其工艺实现，为未来器件低成本 郭慧君 测器结构优化设计 小型化应用奠定基础。 可见-短波宽谱响应红外探测器将提升复杂背景下亚像元目标检测能力和亚像元光谱 可见-短波红外宽光谱碲镉汞探测 解混能力，实现高价值目标的光谱识别应用，课题研究可见-短波宽谱响应器件结构 郭慧君 器结构设计 设计和工艺实现方案。 减小光敏元面积可有效降低器件暗电流，超透镜等超表面结构能有效聚光，提高光 人工微结构集成的碲镉汞探测器结 吸收效率，与碲镉汞器件集成，可实现不损失量子效率的情况下提升器件性能，课 郭慧君 构设计 题研究超表面的结构设计和工艺实现方案。 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 是一项新型的反射式投影显示技术，由于其面 板是以CMOS 芯片为电路基板，因而不能使光束直接透过，通常需要在光路系统中加 入偏振分束棱镜（PBS)将入射到面板的光束与经调制后反射的光束分开。由光源所 LCoS投影显示系统高性能偏振分光 发出的光经由分光镜后分成红、绿、蓝三色光，此三色光分别通过各自的PBS 后， 于天燕 元件研究 通过合光镜投影到屏幕处得到影像。因此PBS的光学性能将直接影响投影系统的影像 清晰度。对于商业化的LCoS，性能和成本控制是需要考虑的关键因素，因此低成本 高性能的PBS研究具有重要意义。本项目旨在通过理论设计和工艺研究，获得满足 LCoS系统需求的PBS产品。 快速准确地了解细胞的死亡类型对于疾病诊断、评估药物的治疗效果研究至关重要 。但是，目前区分细胞的死亡类型常采用化学染色的方式，这种方式通常需要较长 基于显微红外的细胞死亡类型快速 的染色时间，同时还会杀死细胞，难以实现快速判断细胞的死亡类型以及长期的细 何志平 无损分类研究 胞实验开展。本项目拟基于显微红外光谱技术，探究不同死亡类型细胞在红外谱段 的光谱特征，实现一种快速无损区分细胞死亡类型的方法。 近红外荧光具有较高的穿透性，能够透过生物组织，从而在活体内实现非侵入式的 成像。这种特性使得近红外荧光成像成为研究生物分子和细胞过程、了解生物体结 构和功能的有效工具。通过标记特定的近红外荧光探针，可以实时监测细胞代谢、 近红外荧光活体成像研究 何志平 蛋白质表达和分子信号传导等生物过程，为疾病的早期诊断、治疗监测和新药研发 提供了新的途径。本项目拟开展近红外荧光活体成像系统的优化以及其在生物领域 的应用探索，通过提升成像系统的灵敏度、分辨率和深度，结合深度学习等手段， 实现更精确的活体成像。 8 电子科学与技术 大范围可调结构色研究 9 电子科学与技术 基于FPGA的可调结构色研究 10 电子科学与技术 基于深度学习的超透镜亚波长单元 结构设计研究 11 电子科学与技术 原子层尺度下的半导体器件架构和 功能验证 12 电子科学与技术 基于光谱的血糖浓度快速、无创方 法 13 电子科学与技术 突破微型光谱仪分辨率极限的光谱 重构算法研究 14 电子科学与技术 单光子探测技术 15 电子科学与技术 半导体器件电子结构的高分辨测量 16 电子科学与技术 应用于极紫外光刻系统的光学薄膜 17 电子科学与技术/光学 碲镉汞中波线性雪崩焦平面探测器 工程 18 电子科学与技术/光学 高工作温度短波碲镉汞线性雪崩探 工程 测器 19 电子科学与技术/光学 可见-短波红外宽光谱碲镉汞探测 工程 器 结构色是一种由物体本身的微纳结构与可见光相互作用而产生的颜色。本项目基于 物体的不同微纳结构对可见光的调控特性，通过设计物体的微纳结构，以实现只对 李冠海 该结构进行微小调整而非重新设计即可完成其对可见光的超大范围调控。 基于FPGA的可调结构色是通过FPGA给电调谐活性材料外加偏置电压以改变微观结构 李冠海 并与金属微纳结构相结合实现电控可调结构色。本项目基于FPGA以实现可调结构色 超透镜利用人造亚波长单元结构进行波前调控，拥有体积薄、成像好、易集成的优 研究 点，为现代光学系统提供了潜在的决方案。本项目借助深度学习算法，对相关结构 李冠海 参数进行逆向设计，从而实现超透镜的特定光学调控功能。 当材料尺寸降到物理极限时（分子层，~0.7nm），其能带结构、掺杂等特性严重偏 离其参考值。半导体器件因此难以沿用传统技术路线。本项目中，我们将基于前期 李天信 的研究基础，验证一系列（光）电子器件新架构，如layer junction，栅控双向二 极管，极限低阈值雪崩效应及器件等。 本项目拟通过可见-近红外光谱检测方法来实现对血糖浓度的快速、无创检测，以显 著减轻糖尿病患者的痛苦。光谱技术还可广泛应用于食品安全、药品检测、光源质 王少伟 量、健康医疗等领域，为便携式微型光谱技术在日常生活中的实际应用打下良好基 础。 光谱仪可广泛应用于物质成分的定性定量分析，其光谱分辨率由分光器件通道带宽 决定，但越窄的带宽对工艺技术的要求和成本越高，而且存在工艺极限。本课题拟 王少伟 硬件基础上，从算法的角度入手，通过对数据的反演来进一步提升光谱分辨率，从 而突破硬件的光谱分辨率极限或降低工艺制备难度，为微型光谱仪性能的提升提供 盖革模式InP基雪崩光电单光子探测器，作为激光雷达探测系统的核心器件，仍然是 新的途径。 王文娟 该领域的技术瓶颈，该课题主要针对如何建立模型进行单光子探测器的性能优化。 通过测量半导体器件内部的载流子和能带分布，了解光电探测器件的电子结构和工 作原理。可选测量对象：1）雪崩光子探测器件；2）量子结构红外器件，如量子阱 夏辉 、量子级联器件；3）原子层二维材料等。 极紫外光刻机，是新一代大规模集成电路制造的核心设备。其使用的13.5nm极紫外光 源是利用高功率激光与液滴锡靶作用产生。该光源系统需要一系列复杂精密的光学薄膜 段微波 元件，对光束的能量、偏振态、位相等指标进行精确调控。 中波HgCdTe APD器件具备高增益低噪声特点，响应波段可覆盖近红外到中波红外， 课题研究320×256、640×512阵列HgCdTe APD焦平面的像元一致性工艺，提高有效 郭慧君 像元率和降低增益非均匀性，为主被动成像、激光雷达三维成像器件应用奠定技术 短波HgCdTe APD器件可兼顾高增益和低背景电流，可实现近室温工作，课题研究高 基础。 温热载流子抑制结构设计和高带宽器件结构设计及其工艺实现，为未来器件低成本 郭慧君 小型化应用奠定基础。 可见-短波宽谱响应红外探测器将提升复杂背景下亚像元目标检测能力和亚像元光谱 解混能力，实现高价值目标的光谱识别应用，课题研究可见-短波宽谱响应器件结构 郭慧君 设计和工艺实现方案。 20 电子科学与技术/光学 人工微结构集成的碲镉汞探测器 工程 21 动力工程及工程热物理 环路热管二次芯补液特性实验研究 22 动力工程及工程热物理 蒸发器密封特性对环路热管性能影 响 23 动力工程及工程热物理 环路热管复合芯内外层厚度比对外 层毛细芯补液效果的影响 24 动力工程及工程热物理 两相环路热虹吸管逆重力运行特性 的研究 25 动力工程及工程热物理 常温区微型环路热管汽槽结构对性 能影响 26 动力工程及工程热物理 量子计算极低温系统热开关仿真与 实验 27 动力工程及工程热物理 3D打印深低温区换热器及实验研究 28 动力工程及工程热物理 He工质多孔吸附材料特性实验探究 29 动力工程及工程热物理 轻量化300K至1K的复合制冷系统实 验 减小光敏元面积可有效降低器件暗电流，超透镜等超表面结构能有效聚光，提高光 吸收效率，与碲镉汞器件集成，可实现不损失量子效率的情况下提升器件性能，课 郭慧君 题研究超表面的结构设计和工艺实现方案。 环路热管是高效的被动式换热元件，在航天热控中有大量应用需求。环路热管运行 时其内部毛细芯需充分润湿，因此采用二次芯将储液器中的工质输送至毛细芯进行 蒋珍华 补液。本项目拟通过优化二次芯材料和结构，提高其性能。 环路热管蒸发器和储液器间的密封是保障其良好运行的关键。本项目通过实验研究 ，量化不同形式的密封方式的密封效果，探索其对环路热管运行特性的影响机理， 蒋珍华 并提出密封结构的优化方案，提高环路热管性能。 复合芯是环路热管未来发展方向之一，复合芯内外层厚度是复合芯重要指标之一。 本项目通过实验研究，分析不同内外层厚度对补液效果的影响，基于补液效果给出 蒋珍华 内外层厚度比优化方案。 两相环路热虹吸管的实际使用中需要基于热源布置对其形式进行调整。本项目拟针 对蒸发器在上而冷凝器在下的逆重力工况进行实验和仿真研究，揭示逆重力工况下 蒋珍华 热管的启动及运行特性，指导实际工程应用。 电子系统向轻量化、紧凑化发展，对其散热系统提出更高要求。本项目基于航空应 用背景，从热管汽槽结构方面进行优化，研究汽槽结构、尺寸、个数对微型环路热 蒋珍华 管性能影响，开展实验研究。 量子计算需要约0.02K的极低温度环境，接近绝对零度状态，一般采用稀释制冷或磁 制冷技术。气隙式热开关是实现极低温技术的关键部件之一，通过调节氦工质充气 刘少帅 量、热开关结构等，实现不同时序下的温度特性，开展热开关的特性仿真并开展实 验，感受接近绝对零度的科研魅力。 金属材料3D打印技术，有助于提升我国未来深空探测、量子信息领域的低温换热器 性能。基于节流制冷获取4K温区可靠稳定制冷，对于未来面向光子红外面阵探测器 件，需要在4K温区提供制冷量，同时要求器件紧凑可靠。采用3D打印技术，利用微 刘少帅 通道结构集合插针类形式的换热器，可以同时满足换热和紧凑的要求。在此基础上 开展实验研究，测试换热器在深低温节流系统中的换热效果，发表论文。 He是深低温是科技发展中的重要领域，特别是在太空探测和量子计算等领域。我们 计划研究吸附材料在零下269℃环境左右的深低温条件下的特性，用于深空探测任务 刘少帅 中的极低温吸附制冷技术。探索高性能吸附材料混合方式，深入研究不同吸附材料 的性能，为我国的未来低温科技发展和应用奠定坚实的基础。 300K至1K低温技术是深空探测器、大型太空望远镜、能源医疗分子探测等未来科技 发展的关键。绝热去磁制冷是在极低温和强磁场的作用下，利用顺次盐类磁体使得 刘少帅 温度降至1K温区。本项目利用斯特林、脉管、节流、磁制冷等多种技术复合形式， 实现300K到1K温区轻量化制冷目标，发展一种可指导空间应用的小型化制冷结构， 开展实验测试。 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 把若干对热电偶连接起来就构成热电堆，借助各种传热器件，使热电堆的热端不断 散热，并保持一定的温度，把热电堆的冷端放到工作环境中去吸热，产生低温，通 莫德锋 过封装实现便携式密封结构，研究冷量传输机理和温度控制方法。 钢、铝、铜、陶瓷等不同材料有各自独特的性能，开展异种材料在真空氛围下的连 动力工程及工程热物理 异种材料真空连接技术研究 接技术研究，发挥每种材料的优势，形成具备独特性能的新材料、新构件，探索连 莫德锋 接界面的微观结构。 自然界中的物质绝大部分材料都要满足斯涅耳定律，入射光线与反射/透射光线位于 光学微结构的电磁偏折及负折射效 法线两侧，我们将研究通过人工微结构设计，构建任意的相位梯度，实现不同于自 陈效双 物理学 应研究 然界中常规光学效应的现象，如负折射等； 现代微电子器件面临量子效应限制，功耗和体积很难进一步降低。为克服这一问题 ，本项目拟通过新型金属人工结构偏振滤波器设计，探索操控表面等离激元，将滤 陈效双 物理学 金属人工微结构偏振滤波器研究 波器尺寸做到亚波长量级并且突破衍射极限。 激光对人类日常生活产生了深远影响，为满足相位匹配条件谐振腔通常会比较大， 物理学 纳米尺度表面等离激元激光器研究 这对片上集成造成了巨大的限制。本项目拟通过等离激元受激辐射放大研究，探索 陈效双 小模式体积、强局域光场的产生方法，实现纳米尺度激射。 探究微纳光学器件的传感特性与谐振腔系统传输/耦合相位、耗散/耦合品质因子、 基于光学微腔的纳米颗粒物传感研 物理学 共振频率、共振模式之间的关系及其背后的机理，探讨系统传感特性的演化机制， 李冠海 究 为研制纳米颗粒物传感器提供物理基础。 目的：了解高灵敏长波红外探测的难点，新型光子结构、电子结构提升量子阱器件 性能的设计原理，对器件效果的测评。可选内容：1）光子结构的设计原理和方法。 李天信 物理学 高信噪比量子阱红外探测器 2）电子结构的设计原理和方法。3）器件红外探测性能的测量与数据分析。 人工微纳米结构可以通过改变光的传播方向从而实现神奇的隐身功能，还能通过调 控光波的相位和频率，形成绚丽多彩的颜色。结构色是微纳米尺寸的结构与入射光 物理学 动态可调层状结构色研究 王少伟 发生相互作用而产生的颜色。相比传统的着色染料和涂料，结构色具有高分辨、稳 定、环保等优点，在伪装、防伪、信息存储等领域有广泛的应用前景。 利用超表面实现对光波频率、相位和偏振的多维度调控是当前可编码超表面的发展 物理学 动态可调超构表面研究 前沿，超表面的多维度光场调控是未来可编码超表面的研究趋势，通过对光波多个 王少伟 维度的同时调控，可以实现新颖的器件性能，在伪装、防伪、信息存储等领域有广 泛的应用前景。 偏振是光波除了强度、频率、位相之外的一个重要参数，类似于电子的自旋，是获 取物质光学特征信息的新维度，对区分与识别人造与自然物质表面具有重要作用。 物理学 微纳偏振结构设计 本项目拟通过微纳偏振结构设计，实现对光的偏振选择，获得高消光比偏振分光结 王少伟 构，为偏振成像探测与智能识别提供理论依据与技术支持；也可利用偏振特性设计 实现单向透射的“光二极管”。 动力工程及工程热物理 热电制冷与封装实现 盖革模式InP基雪崩光电单光子探测器，作为激光雷达探测系统的核心器件，仍然是 该领域的技术瓶颈，如何通过光电联合调控的手段进一步提高单光子探测器的性能 王文娟 是本课题的重点。 研究基于多端口网络理论的光电流性质，构建各向异性半导体材料中的光电流模型 物理学/电子科学与技 ，根据材料的各向异性吸收和输运特性模拟不同空间区域光电流的产生与收集，研 41 各向异性材料光电流的网络分析 周靖 术 究多个电极（端口）的几何形状及其空间分布对于光电流的影响，实现具有多端口 的单像素探测器架构。 研究基于量子材料与人工光学结构复合体系的红外光电响应，利用具有极化的光子 物理学/电子科学与技 42 红外光电响应的量子几何性质研究 作为探针研究复合体系光电响应的量子几何性质，探索局域光子态密度、极化取向 周靖 术 、局域光电流分布以及全局光电响应的调控方法，提取复合体系中的等效量子几何 张量。 研究片上集成的偏振与频谱多维红外探测器，探索光电流与偏振、频谱信息之间的 物理学/电子科学与技 43 片上红外偏振频谱多维探测与重构 内在联系，设计具有不同偏振-光谱响应的人工光学结构集成的探测器，构建具有低 周靖 术 相关性的偏振-频谱多维矢量空间，结合机器学习方法通过光电流实现偏振和光谱的 空间对地遥感是观察地面、海洋和大气目标，全面获取特征光谱信息的重要手段。 重构。 作为红外遥感系统的关键核心部件，红外薄膜可实现光信号高效传递以及光谱的精 段微波 44 光学工程 空间遥感用红外光学薄膜研究 确操控。本项目拟开展基于空间遥感应用的红外光学薄膜元件研究。 姓名 李淑微 办公电话 021-25051040 工作联系人 手机 13671520027 电子邮件 xwlw@mail.sitp.ac.cn 40 物理学 光场调控技术 南汇总表 导导师 职称/职务 所在实验室 email 联系电话 副研究员/硕导 材器中心 guohuijun@mail.sitp.ac.cn 15902170461 副研究员/硕导 材器中心 guohuijun@mail.sitp.ac.cn 15902170461 副研究员/硕导 材器中心 guohuijun@mail.sitp.ac.cn 15902170461 副研究员/硕导 材器中心 guohuijun@mail.sitp.ac.cn 15902170461 研究员/博导 第八研究室 tyan_yu@mail.sitp.ac.cn 021-25051305 15316155689 研究员/博导 第二研究室 hzping@mail.sitp.ac.cn 13701737277 研究员/博导 第二研究室 hzping@mail.sitp.ac.cn 13701737277 研究员/硕导 研究员/硕导 研究员/硕导 红外物理国 家重点实验 室 红外物理国 家重点实验 红外物理国 室 家重点实验 室 ghli0120@mail.sitp.ac.cn 021-25051871 ghli0120@mail.sitp.ac.cn 021-25051871 ghli0120@mail.sitp.ac.cn 021-25051871 研究员/博导 红外物理国 家重点实验 室 txli@mail.sitp.ac.cn 13262822039 研究员/博导 红外物理国 家重点实验 室 wangshw@mail.sitp.ac.cn 021-25051864 研究员/博导 红外物理国 家重点实验 室 wangshw@mail.sitp.ac.cn 021-25051864 wangwj@mail.sitp.ac.cn 18918550803 huix@mail.sitp.ac.cn 15002152148 duanweibo@mail.sitp.ac.cn 13482509678 副研究员/硕导 材器中心 guohuijun@mail.sitp.ac.cn 15902170461 副研究员/硕导 材器中心 guohuijun@mail.sitp.ac.cn 15902170461 副研究员/硕导 材器中心 guohuijun@mail.sitp.ac.cn 15902170461 红外物理国 家重点实验 红外物理国 室 副研究员/硕导 家重点实验 室 研究员/博导 研究员/硕导 第八研究室 副研究员/硕导 材器中心 guohuijun@mail.sitp.ac.cn 15902170461 副研究员/硕导 第四研究室 jiagnzhenhua@mail.sitp.ac.cn 021-25051188 副研究员/硕导 第四研究室 jiagnzhenhua@mail.sitp.ac.cn 021-25051188 副研究员/硕导 第四研究室 jiagnzhenhua@mail.sitp.ac.cn 021-25051188 副研究员/硕导 第四研究室 jiagnzhenhua@mail.sitp.ac.cn 021-25051188 副研究员/硕导 第四研究室 jiagnzhenhua@mail.sitp.ac.cn 021-25051188 研究员/博导 第四研究室 liushaoshuai@mail.sitp.ac.cn 021-25051188 博导 第四研究室 liushaoshuai@mail.sitp.ac.cn 021-25051188 博导 第四研究室 liushaoshuai@mail.sitp.ac.cn 021-25051188 博导 第四研究室 liushaoshuai@mail.sitp.ac.cn 021-25051188 副研究员/硕导 组件室 modefeng@163.com 13764219141 副研究员/硕导 组件室 modefeng@163.com 13764219141 xschen@mail.sitp.ac.cn 021-25051871 xschen@mail.sitp.ac.cn 021-25051871 xschen@mail.sitp.ac.cn 021-25051871 ghli0120@mail.sitp.ac.cn 021-25051871 txli@mail.sitp.ac.cn 13262822039 研究员/博导 研究员/博导 研究员/博导 研究员/硕导 研究员/博导 红外物理国 家重点实验 室 红外物理国 家重点实验 室 红外物理国 家重点实验 室 红外物理国 家重点实验 室 红外物理国 家重点实验 室 研究员/博导 红外物理国 家重点实验 室 wangshw@mail.sitp.ac.cn 021-25051864 研究员/博导 红外物理国 家重点实验 室 wangshw@mail.sitp.ac.cn 021-25051864 研究员/博导 红外物理国 家重点实验 室 wangshw@mail.sitp.ac.cn 021-25051864 研究员/博导 红外物理国 家重点实验 室 wangwj@mail.sitp.ac.cn 18918550803 研究员/博导 红外物理国 家重点实验 室 jzhou@mail.sitp.ac.cn 13585984042 jzhou@mail.sitp.ac.cn 13585984042 jzhou@mail.sitp.ac.cn 13585984042 duanweibo@mail.sitp.ac.cn 13482509678 研究员/博导 研究员/博导 研究员/硕导 红外物理国 家重点实验 室 红外物理国 家重点实验 室 第八研究室