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辐射探测技术中的量子效应及机理研究
针对新一代焦平面探测技术发展的需求，集中我国在量子材料、量子器件、红外探测等领域研究优势，探索解决新一代辐射探测技术材料制备和器件性能的核心基础科学问题，并为我国培养一支既掌握学科前沿知识又面向国家重大前瞻性技术的研究团队，我国辐射探测技术水平跻身于国际先进行列奠定坚实基础。新一代焦平面探测技术的特点：①辐射探测材料和器件必须具备多波段（多色）探测能力；②更远的探测距离、更高的空间分辨率；③低成本、微型化、高可靠性的集成式探测；④多色辐射探测器信号即时处理。
一、科学目标
力争在辐射探测材料的光电转换机理、器件的光电耦合效率机理、光生载流子输运过程的控制机理和光电信号的放大机理等科学问题上有重要创新；在窄禁带的体材料和宽禁带的体材料和器件等关键技术上有重大突破；在几种辐射探测新材料的制备和探测器件新效应的应用方面取得重要进展；获得1～2项高灵敏度探测技术的应用演示探索成果。
二、研究内容
1．大失配异质界面外延生长的量子特征机理研究
硅基异质外延制备红外多色碲镉汞材料、硅基碲镉汞外延层闪锌矿结构相转移模型、碲镉汞多色红外探测器件光生载流子输运模型的研究等。鼓励引入创新性的方法实现大面积硅基碲镉汞红外探测材料的制备。
2．量子级联红外辐射探测机理、量子放大新型复合结构探测功能与机理研究
生长出光伏型量子级联红外探测材料，揭示没有暗电流噪声的机理，制备光伏型量子级联红外探测器件；制备GaAs－InAs基隧穿二极管与量子点的耦合量子结构（RTD-QD），实现具有量子放大效应的红外波段原理性探测器件。鼓励探索其他材料复合结构并实现量子放大的原理性探测器件。
3．紫外－红外双色探测材料、器件新原理与等离子体激元子带跃迁光电耦合效应的研究
将AlxGa1-xN太阳光盲波段与GaN/AlGaN量子阱子带跃迁红外波段集成，给出降低AlxGa1-xN中缺陷密度的方法，建立集成芯片制备技术，优化紫外－红外双色探测性能；利用金属表面等离子体激元，研究不同波段光强的增强效应，形成几种优化辐射探测原型器件的新方案。
4．红外单光子探测新方法与应用研究
实现单光子探测水平的高灵敏度遥感量子器件。发展多通道单光子频率转换中背景噪声抑制的新技术方法，用新概念实现多纵模激光泵浦量子通道的选择，稳定单光子频率上的转换并拓展其频谱范围。
三、申请注意事项
申请书的资助类别选择“重大项目”，亚类说明选择“项目申请书”或“课题申请书”，附注说明选择“辐射探测技术中的量子效应及机理研究”。
“项目申请书”中的“主要参与者”只填写各课题“申请人”相关信息；“签字和盖章页”中“项目依托单位公章”盖“项目申请人”所属依托单位公章，“课题依托单位公章”盖“课题申请人”所属依托单位公章。
“课题申请书”的“主要参与者”包括课题所有主要成员相关信息；“签字和盖章页”中“课题依托单位公章”盖“课题申请人”所属依托单位公章，“合作单位公章”盖合作单位公章。
“项目申请书”和“课题申请书”应通过各自的依托单位提交。
本项目由数理科学部和信息科学部联合提出，由数理科学部负责组织评审。
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