评审组:基础研究组
项目名称:无机半导体气敏材料的表界面调控与增敏机制
提名单位: 中共陕西省委军民融合发展委员会办公室
提名等级:二等奖
提名单位意见: 该项目针对传统金属氧化物半导体气敏性能受吸附位点、载流子传输行为和气-固界面反应势垒高的局限,提出了半导体金属氧化物纳米化增敏的新理论和新策略。利用非金属空位缺陷等多维度活化了吸附位点、通过调控异质界面提高了界面电荷传输能力、基于光子与表面电子耦合敏化了气体传感性能,并从化学、电子学和光电子学等角度阐明了半导体材料的增敏机制,取得一系列具有重要科学意义和国际影响的创新性成果,为突破传统气敏传感基础理论、进一步提高金属氧化物半导体材料的感知性能提供了契机。该项目研究在Science Bulletin等相关领域权威刊物发表论文85篇,5篇代表性论文发表在材料科学领域TOP期刊上,累计被SCI他引274次,单篇最高他引98次。代表性论文被 Chemical review、Advanced Materials等期刊引用,得到了美国麻省理工学院Michael S.Strano教授、美国达特茅斯学院Katherine A. Mirica教授等国际知名学者的高度评价。该项目实现了基础理论突破和应用技术创新,有重要的学术价值和引领作用,对提升我国气体传感领域的国际学术地位具有显著促进作用。 经审查该项目成果材料属实、齐全、规范,无知识产权纠纷,无人员排序争议。符合陕西省自然科学奖提名条件。
项目简介:

客观评价:

代表性论文专著目录:

主要完成人情况:
  1. 姓名:于灵敏
    排名:1
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安工业大学
    完成项目时所在单位:西安工业大学
    对本项目主要学术贡献:提出本项目主要学术思想的负责人,建立了多孔网络纳米结构、非金属空位缺陷和晶格畸变对纳米半导体气敏材料的化学增敏策略,提出了光子耦合表面电子敏化气体传感的新策略,采用光诱导调控了能带结构和载流子输运特性,阐明了光学增敏机理。对本项目“重要发现点之一”、“重要发现点之三”做出了重要贡献,是代表作1,3,5的第一作者或通讯作者。
  2. 姓名:范新会
    排名:2
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安工业大学
    完成项目时所在单位:西安工业大学
    对本项目主要学术贡献:本项目中“非金属空位缺陷化学增敏效应”思路的共同提出者,参与金属氧化物纳米材料的合成与机制研究。在项目实施过程中,对关键科学问题凝练与研究思路形成发挥了重要指导作用,在项目中作出了重要贡献。指导完成代表性论著1和5相关研究工作。
  3. 姓名:戴正飞
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    完成项目时所在单位:西安交通大学
    对本项目主要学术贡献:本项目的主要参与者,创立了界面调控新技术,提升了电荷传输能力,揭示了界面调控的电子学敏化机制,对“重要科学发现之二”做出了重要贡献,指导完成代表性论著3和4相关研究工作。
  4. 姓名:李原
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安工业大学
    完成项目时所在单位:西安工业大学
    对本项目主要学术贡献:提出了高质量新型碳材料石墨炔薄膜的绿色环保两相水溶液合成法,实现了对640 nm波长可见光的超快(5.15 µs)超高选择性响应,对“重要发现之三”做出了重要贡献,以第一作者身份发表代表作2。
  5. 姓名:张波
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安工业大学
    完成项目时所在单位:西安工业大学
    对本项目主要学术贡献:提出了创制S空位缺陷的等离子快速处理方法,利用S空位缺陷实现了对NH3的高灵敏探测。对“重要发现一”做出了重要贡献,以第一作者身份发表代表作3。
主要完成单位:
  1. 单位名称:西安工业大学
    单位贡献:西安工业大学是代表作1,3,5学术思想的提出单位和完成单位,对三个发现点做出了创造性贡献:建立了边缘不饱和位点、非金属空位缺陷和晶格畸变对纳米半导体气敏材料的化学增敏策略;创立了三元合金增敏气体响应的设计方法、外源物理光场增敏新手段,开拓了半导体敏感材料增敏新技术和新型碳材料的发展新方向,并从化学、电子学和光学诱导等角度阐明了半导体材料的增敏机制。 作为本项目完成单位,在本项目中承担了2项国家自然基金面上项目、1项青年基金项目、1项教育部优秀青年教师奖励计划、3项陕西省重点研发项目等。先后有5位教师、13位学生参与本项目的研究。

  2. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:西安交通大学是代表作4学术思想的提出单位和完成单位,对发现点2做出了创造性贡献:创立了电活性接触的界面调控技术,实现了异质材料间的化学键作用力连接和全方位界面接触并首次实现了高效NO2传感应用。发展了材料表面Lewis酸度描述方法即酸性介质下扩散双电层电容新理论。 作为本项目完成单位,在本项目中承担了1项国家自然科学基金青年项目、1项陕西省自然科学基金面上项目。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处