根据相关要求，现将我单位申报2025年度云南省科学技术奖，低维半导体材料的光电调控与高性能传感器研究项目进行公示，公示期为：2024年05月15日至2024年05月21日。
公示内容参见附件。任何单位或者个人对上述申报项目持有异议的，应当以书面方式向我单位提出，并提供必要的证明文件。为便于核实、查证，确保实事求是、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，并提供有效联系方式。个人提出异议的，应当在书面异议材料上签署真实姓名；以单位名义提出异议的，应当加盖本单位公章。
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（备注：由院系单位公示的，请填写院系单位联系电话/邮箱）。
附件：2025年度云南省科学技术奖公示内容
附件
项目奖
一、项目名称：低维半导体材料的光电调控与高性能传感器研究
二、提名者：云南师范大学
三、提名等级：云南省自然科学一等奖
四、项目简介：
传感器是支撑新一代信息技术与数字经济发展的核心元器件，已被列为国家
战略性前沿方向。本项目聚焦“复杂环境下低维半导体材料的光电调控与高性能
传感器件研究”，围绕高灵敏、宽光谱、稳定探测等核心科学问题，系统开展了
低维材料的结构调控、界面设计与功能异质集成研究。项目团队长期聚焦于光电
探测与气敏识别两个关键应用场景，创新性引入等离子增强与非线性响应调控机
制，实现了在多波段响应、选择性识别与稳定性提升方面的突破。通过构建多类
型异质结构与能带调控策略，发展了适用于复杂环境的器件集成方案，建立了材
料-机制-器件协同优化的基础研究体系。为人工嗅觉、视觉增强与可穿戴生化传
感等“数字五感”应用提供了坚实支撑。项目依托国家自然科学基金8 项（其中包
括2 项面上项目）及3 项省部级项目，凝练形成了4 项具有代表性的原创性科学
发现，为发展新一代高性能传感技术提供了坚实的理论基础与技术路径。主要研
究成果如下：
发现点1：实现连续波长调控的纳米带激射与探测材料体系
项目创新性地结合热蒸发与激光烧蚀蒸发技术，成功制备了ZnₓCd1-ₓS 纳米
带等具备连续波长调控能力的激射材料及光电探测器。针对II-VI 族单晶薄膜可
控制备难的问题，利用纳米技术构筑缺陷少、结构完整的单晶纳米带，有效抑制
载流子散射与复合，显著提升响应度、探测率和灵敏度。通过组分调控与“自下
而上”策略，系统构建了ZnₓCd1-ₓS 三元合金和高质量CdS 纳米带，并基于铒掺
杂CdS 构建蓝、红、近红外三波段探测器，提出了掺杂调控实现多波段探测的
新路径，为集成光子器件开发提供理论基础与关键材料支撑。
发现点2：构建高性能有机钙钛矿/无机半导体异质结构光电探测器
项目率先开展有机钙钛矿微米线阵列与CdSe 纳米带构成的杂化异质结双波
段光电探测器研究，通过构建高质量异质界面，有效抑制暗电流，提高光电导增
益、外量子效率、比探测率与明暗电流比等关键性能。通过能带工程优化载流子
分离与传输路径，并结合第一性原理计算，揭示界面电荷转移、能带调控与光吸
收增强的协同机制。进一步引入等离子增强机制，在单层MoS₂/银膜结构中实现
二次谐波信号三数量级增强，拓展了有机钙钛矿/无机异质器件的非线性响应能
力。
发现点3：提出等离子体增强机制以突破低维材料极限响应能力
针对二维材料在极限厚度下光-物质相互作用弱、器件响应受限等问题，项
目提出“LSPs + SPPs”协同耦合增强机制，构建S 形孔阵列的银膜手性结构，实
现近90°透射偏振旋转和超90%的交叉偏振效率，透射率超过Bethe 极限，为超
薄偏振器件设计提供新方案。在此基础上，深入开展太赫兹SPPs 与spoof-SPPs
调控机制研究，设计多种金属-介质结构，实现芯片级SPPs 的有效耦合与传播，
支撑太赫兹频段开关、解复用器、分路器等功能器件发展，拓展等离子体调控在
高频响应领域的应用边界。
发现点4：构建微纳结构与集成纳米酶耦合的多功能传感平台
项目围绕痕量气体响应与体内化学分析两大难题，提出结构与功能协同的新
型传感方案。在气敏检测方面，开发高温稳定、室温高选择性材料体系，结合微
纳结构与等离子体增强机制，提升对痕量气体分子的识别能力，适应极端环境监
测需求。在生化检测方面，创新性将天然酶与人工酶共同封装于ZIF-8 金属有机
框架中构建集成纳米酶，并与微流控平台耦合，实现活体大鼠脑内葡萄糖浓度在
缺血/再灌注过程中的秒级响应与高时空分辨追踪，检测限达1.7 μM。该成果为
人工嗅觉、神经疾病监测及可穿戴生化传感系统奠定了基础。
项目共发表学术论文90 篇，其中8 篇代表性论文累计影响因子达120，被
SCI 他引901 次，单篇最高被引308 次，入选ESI 高被引论文2 篇。相关原创性
成果被诺贝尔化学奖得主J·弗雷泽·斯托达特（J. Fraser Stoddart），中国科学
院院士夏兴华、孙燕（中国工程院院士）、曲晓刚、阎锡蕴、毛兰群，美国国家
发明家科公司院士Heather A. Clark，欧洲科公司院士Brigitte Städler 等国内外著
名专家引用、采用并给予高度评价。项目执行期间，团队成员7 人次入选教育部
“新世纪优秀人才”、云南省“兴滇英才支持计划”教学名师和中青年学术技术
带头人等人才项目，培养博士研究生5 名、硕士研究生50 名。项目成果经第三
方权威专家鉴定，整体达到国际先进水平。
五、代表性论文专著（不超过8 篇）
代表性论文专著
1
Yingkai Liu, J.A. Zapien, Y.Y. Shan, C.Y. Geng, C.S. Lee, S.T. Lee* ，
Wavelength-Control Lasing in ZnxCd1-xS Single-Crystal Nanoribbons. Advanced
Materials, 2005(17), 1372-1377.
2
Yingkai Liu, J.A.Zapien, C.Y.Geng, Y.Y.Shan, C.S.Lee, Y. Lifshitz, S. T. Lee*.
High-quality CdS nanoribbons with lasing cavity，Applied Physics Letters, 2004
(85), 3241-3243.
3
Jiang Ma, Yingkai Liu*, Heng Zhang, Peng Ai, Nailiang Gong,Yuemei Wu,
Dapeng Yu. Room temperature ppb level H2S detection of a single Sb-doped
SnO2 nanoribbon device. Sensors and Actuators B. 2015 (216),72–79.
4
Wenping Ren, Qiuhong Tan*, Qianjin Wang*, Yingkai Liu. Hybrid organolead
halide perovskite microwire arrays/single CdSe nanobelt for a high-performance
photodetector，Chemical Engineering Journal. 2021(406),126779.
5
Shan Wu, Zhao Zhang, Yi Zhang, Kaiyin Zhang, Lin Zhou, Xuejin Zhang*,
Yongyuan Zhu. Enhanced Rotation of the Polarization of a Light Beam
Transmitted through a Silver Film with an Array of Perforated S-Shaped
Holes，Phys. Rev. Lett. 2013, 110: 207401.
6
Hanjun Cheng, Lei Zhang, Jian He, Wenjing Guo, Zhengyang Zhou*, Xuejin
Zhang,* Shuming Nie,* Hui Wei*. Integrated Nanozymes with Nanoscale
Proximity for in Vivo Neurochemical Monitoring in Living Brains. Analytical
Chemistry，2016, 88: 5489-5497.
7
Li Ren, Qiuhong Tan*, Kunpeng Gao, Peizhi Yang, Qianjin Wang, *Yingkai
Liu. Constructing high-quality 1D nano/microwire hybrid structure for
high-performance photodetectors based on CdSe nanobelt/perovskite
microwire, Nanophotonics, 2023; 12(7): 1347-1357.
8
Ying Zhang, Yuehong Xu, Chunxiu Tian, Quan Xu, Xueqian Zhang, Yanfeng Li,
Xixiang Zhang, Jiaguang Han,* Weili Zhang. Terahertz spoof surface-plasmonpolariton
subwavelength waveguide, Photonics Research, 2018, 6(1):18-23.
注：代表性论文专著需写明：名称、刊物、出版时间、卷页码、通讯作者、所有
作者。
六、主要完成人基本情况：
姓名 工作单位（完成单位）职称 职务
1 刘应开 云南师范大学 教授 馆长
2 王前进 云南师范大学 教授 副经理
3 谭秋红 云南师范大学 高级实验师
4 张莹云 南师范大学 副教授
5 张学进 太阳成集团122ccvip 副教授
6 韩家广 天津大学 教授
7 侯德东 云南师范大学 教授
