依据《重庆市科学技术奖励办法》《重庆市科学技术局关于开展2025年度重庆市科学技术奖提名工作的通知》等要求，对2025年度重庆市自然科学奖申报项目进行公示，公示时间2026年2月4日至2026年2月11日。

一、项目名称

宽禁带纳米光电力学传感机理与芯片集成

二、主要完成人

江诚鸣、陆文强、毕胜、李奇昆、付勰

三、主要完成单位及提名等级

1.中国科学院重庆绿色智能技术研究院

2.大连理工大学

3.西安电子科技大学

提名自然科学奖二等奖

提名单位：重庆市两江新区人民政府

四、项目简介

本项目属于信息技术与先进功能材料交叉领域，聚焦新型低维材料驱动的纳机电与光电子集成器件及系统。随着柔性电子、智能感知、极端环境探测及片上信息处理技术的快速发展，传统硅基与单一物理机制器件在灵敏度极限、响应速度、多功能集成等方面逐渐显现瓶颈。以 MXene等新型二维/宽禁带材料 为代表的低维体系，因其原子级厚度、可调界面态、强电-机-光耦合特性，在超高灵敏传感、深紫外光电探测、柔性系统及新型逻辑计算器件等方向展现出重要应用前景。

然而，该类新型低维器件在从材料到系统的实际应用过程中仍面临关键科学与工程挑战：单层/少层低维材料在纳机电谐振器中的共振稳定性与信噪比受界面与接触效应严重制约；多物理场（力、电、光）耦合条件下的器件工作机理尚不清晰；异质界面中的内建电场、肖特基势垒及缺陷态对载流子动力学的影响缺乏统一模型；同时，器件级创新如何向系统级功能（显示、逻辑、传感网络）延展，仍缺乏可验证的集成范式。这些问题严重制约了新型低维材料在高端光电与智能感知芯片中的工程化应用。

鉴于此，本项目自开展以来，围绕“低维材料—纳机电器件—多物理耦合—系统集成”这一主线，通过机理建模、器件结构创新与功能验证，系统推进新型纳机电与光电子器件的基础研究与应用探索，逐步形成了一套面向高灵敏感知与片上智能功能的关键技术体系，取得如下代表性成果：

1.建立了单层 MXene 纳机电谐振器的超高灵敏质量感知新范式：首次构建了单层 MXene 纳机电压电谐振器，系统揭示了二维 MXene 在极限薄层条件下的力电转换与共振行为，突破了传统纳机电系统对厚度与能量耗散的限制，实现了10^-6克量级的质量分辨率。相关成果为超高灵敏生化传感与分子级检测提供了新的材料与器件平台。

2.揭示了氧化 MXene 谐振器中内建肖特基效应对共振稳定性的调控机理：针对低维谐振器普遍存在的多模态干扰问题，提出并验证了基于内部肖特基效应的单峰共振调控机制，在单层氧化 MXene 压电谐振器中实现稳定、可重复的单一共振峰响应，从机理上解决了纳机电器件在高精度应用中“可用性不足”的关键难题。

3.阐明了 MXene 异质结构中界面能带工程对深紫外探测性能的增强机制：构建了MXene 纳米线网络异质结构，系统揭示了高功函数 MXene 与宽禁带之间形成的内建电场对光生载流子分离与输运的促进作用，实现了探测响应度与探测率的显著提升，为新一代高性能动态探测器提供了可推广的异质集成思路。

4.提出并实现了光触发纳米线逻辑电路的新型器件架构：基于共振纳米线与集成光源，提出光触发逻辑电路（Photo-triggered Logic Circuits）的系统架构，构建并验证了多种基本逻辑功能单元，实现了由光信号直接驱动的片上逻辑运算，为低功耗、抗电磁干扰的光电融合计算提供了新的实现路径。

5.发展了压电—电致变色耦合的柔性触觉显示与感知系统：通过引入压电-电致变色多物理耦合机制，研制出集成式柔性触觉传感与显示器件，实现了超快响应与高对比度的力学刺激可视化输出，突破了传统触觉传感器“感知—显示分离”的系统瓶颈，为可穿戴智能交互设备提供了新的技术方案。

五、主要完成人情况表

第1完成人姓名：江诚鸣

技术职称：研究员

工作单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

完成单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

第2完成人姓名：陆文强

技术职称：研究员

工作单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

完成单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

第3完成人姓名：毕胜

技术职称：教授

工作单位：大连理工大学

完成单位：大连理工大学

第4完成人姓名：李奇昆

技术职称：副教授

工作单位：西安电子科技大学

完成单位：西安电子科技大学

第5完成人姓名：付勰

技术职称：助理研究员

工作单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

完成单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

六、代表性成果目录

代表性知识产权

本材料公示期内（2026年2月4日至2026年2月11日），任何单位或个人对公示项目的创造性、先进性、适用性及推荐材料的真实性和项目主要完成单位持有异议的，可以书面形式向科技处提出，并提供必要的证明材料。为便于核实查证，确保实事求是、客观公正地处理异议，提出异议的单位或者个人应当表明真实身份，并提供联系方式。凡匿名异议和超出期限的异议，不予受理。

特此公示。

联系单位：中国科学院重庆绿色智能技术研究院

通讯地址：重庆市两江新区方正大道266号

联系电话：18602328565

联 系 人：孙萌

中国科学院重庆绿色智能技术研究院科技处

2026年2月4日