基金申请书

项目名称：新型二维过渡金属硫族化合物异质结的制备及光电性能研究

申请人信息：

姓名：[张三]

职称：副研究员

单位：[XX大学材料科学与工程学院]

联系方式：zhangsan@xxu.edu.cn, 13XXXXXXXXX

项目摘要：

本项目拟通过化学气相沉积（CVD）方法制备高质量新型二维过渡金属硫族化合物（TMDCs）异质结，并深入研究其界面结构、电子传输特性及光电响应机制。通过调控异质结的组分与堆叠方式，探索优化其光电性能的策略，旨在为下一代光电器件（如光电探测器、太阳能电池）提供高性能二维材料基础。预期成果包括获得多种新型TMDCs异质结、揭示其独特的物理机制，并发表高水平学术论文，培养优秀研究生。

立项依据：

近年来，二维材料因其独特的物理化学性质在纳米电子学和光电子学领域展现出巨大潜力。特别是TMDCs，如MoS2、WS2等，具有可调控的带隙和优异的光电性能。构建TMDCs异质结是实现新功能、提升器件性能的关键途径。目前，国内外研究多集中于同类或少数几种TMDCs的层间异质结，对于新型TMDCs（如HfS2、ZrS2等）与传统TMDCs的层间/面内异质结的制备及其光电机制研究相对较少，缺乏系统深入的探索。本项目瞄准这一前沿领域，利用CVD方法精确控制材料生长，有望制备出具有清晰界面、可控结构的新型TMDCs异质结，并通过系统研究揭示其界面效应和载流子动力学，具有重要的科学意义和应用前景。

研究内容、研究目标及拟解决的关键科学问题：

1. 研究内容：

新型HfS2/MoS2和ZrS2/WS2层间异质结的CVD制备及结构表征。

HfS2-MoS2和ZrS2-WS2面内异质结的设计与可控制备。

所制备异质结的界面电子结构、载流子动力学及光电响应机制的理论与实验研究。

基于上述异质结的光电器件（如光电探测器）的构筑与性能测试。

2. 研究目标：

成功制备出至少两类具有高晶体质量和清晰界面特征的新型二维TMDCs异质结（层间和面内）。

阐明界面处电荷转移、能量弛豫过程及光生载流子分离效率与异质结结构参数的构效关系。

构建高性能光电探测器原型器件，其光响应度、响应速度等关键参数达到或超越现有同类器件水平。

3. 拟解决的关键科学问题：

如何实现新型TMDCs与传统TMDCs之间精确、高质量的CVD异质结生长，特别是在晶格失配情况下的界面控制？

异质结界面处原子排布和电子能带结构如何影响载流子传输和光电转换效率？

如何通过界面工程、应力调控等策略优化异质结的光电性能？

研究方案、可行性分析：

技术路线：

材料制备：采用双温区CVD系统，优化前驱体选择、生长温度、压强、载气流量等参数，分别实现HfS2、ZrS2单晶薄膜的生长，并在此基础上进行异质结的逐层或同步生长。利用高分辨透射电镜（HRTEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）等对制备的异质结进行结构与组分表征。

性能测试与机制研究：采用光致发光（PL）、拉曼光谱（Raman）、瞬态吸收光谱（TAS）等手段研究异质结的能带结构、载流子动力学。利用扫描隧道显微镜/谱（STM/STS）直接探测界面电子态。结合第一性原理计算，深入理解其电荷转移和能带匹配机制。

器件构筑与测试：采用标准微纳加工工艺，在异质结薄膜上构筑背栅或顶栅光电探测器。在不同波长、光功率下测试器件的光响应度、响应速度、开关比等性能参数。

可行性分析：

研究团队：申请人长期从事二维材料的制备与光电性能研究，具备扎实的理论基础和丰富的实验经验，实验室已配备CVD系统、拉曼/PL光谱仪、探针台等基本设备。团队成员包含理论计算专家，可为项目提供强有力的理论支持。

研究方法：采用的CVD方法已在制备TMDCs单晶和简单异质结方面被证明是有效的。表征和测试手段均为国际通用且成熟的先进方法。

前期基础：申请人已在相关领域发表多篇高水平论文，并完成了TMDCs单晶薄膜的CVD制备和初步光电性能测试，为本项目研究奠定了坚实基础。

风险评估：潜在风险包括新型异质结生长参数优化难度大、界面缺陷控制不易等。应对策略是充分利用高分辨表征手段，结合理论模拟指导实验方向，并预设多种生长策略进行尝试。

年度研究计划及预期研究成果：

第一年：完成HfS2、ZrS2单晶薄膜的CVD制备优化；尝试制备HfS2/MoS2层间异质结，进行初步结构与光电性能表征。

第二年：重点攻关ZrS2/WS2层间异质结及HfS2-MoS2面内异质结的制备；深入研究所制备异质结的界面电子结构及载流子动力学。

第三年：开展基于新型异质结的光电器件构筑与性能测试；系统总结研究成果，撰写高水平学术论文，申请专利。

预期研究成果：

发表SCI论文3-5篇，其中JCR一区论文不少于2篇。

申请国家发明专利1-2项。

培养硕士研究生1-2名。

形成可用于光电器件领域的高性能二维材料异质结制备方法。

研究基础与工作条件：

申请人[张三]博士毕业于[XX大学]，主要研究方向为二维材料的光电特性与器件应用。近五年主持国家自然科学基金青年项目1项、省部级项目1项，参与国家重点研发计划子课题1项。在Nature Communications、Advanced Materials等期刊发表SCI论文10余篇，其中第一/通讯作者论文6篇。团队成员构成合理，包括2名教授、3名副教授、2名博士后，涵盖材料制备、物理表征、理论计算和器件集成等多个研究方向。

实验室拥有完善的科研条件，包括多功能CVD系统、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）合作平台、XPS、AFM、拉曼光谱仪、PL光谱仪、探针台、半导体参数分析仪等。此外，可共享学校大型仪器共享平台的超净间、高分辨电镜、同步辐射光源等先进测试分析设备。实验经费充足，能够保障本项目的顺利实施。

经费预算：

总预算：30万元

1. 材料费：8万元（前驱体、衬底、试剂、耗材等）

2. 测试化验加工费：7万元（高分辨电镜、同步辐射、器件加工等）

3. 差旅/会议费：3万元（国内外学术交流）

4. 出版/文献/信息传播费：2万元（论文版面费、专利申请费）

5. 劳务费：5万元（研究生津贴、博士后工资补助）

6. 设备购置/维修费：0万元（主要利用现有设备）

7. 管理费：2万元

8. 其他：3万元（应急备用金、知识产权维护等）

项目名称：面向复杂场景的自主无人系统高精度智能感知与决策关键技术研究

申请人信息：

姓名：[李四]

职称：教授

单位：[XX大学人工智能学院]

联系方式：lisi@xxu.edu.cn, 13XXXXXXXXX

项目摘要：

本项目聚焦复杂动态环境下自主无人系统（如无人驾驶车辆、服务机器人）的高精度智能感知与协同决策难题。拟通过多源异构传感器融合、深度学习与强化学习相结合，研发鲁棒的实时环境建模、目标识别跟踪与行为预测算法，并构建基于多智能体协同理论的分布式决策控制框架。旨在突破传统方法在恶劣天气、非结构化道路及人机共融场景下的性能瓶颈，显著提升无人系统的环境适应性、安全性和自主性。预期成果包括形成核心算法库、开源测试平台，并在实际应用场景中进行验证，为国家智能交通、智慧城市等领域提供技术支撑。

立项依据：

自主无人系统是当前全球科技竞争的热点，其发展水平直接关系到国家经济发展、社会安全和国防建设。然而，当前无人系统在复杂场景（如城市交通、工业园区、野外崎岖地形等）下的应用仍面临严峻挑战。主要表现在：1. 传感器数据在恶劣环境（雨、雾、雪、强光）下易失真，导致感知精度下降；2. 动态目标（行人、车辆）的行为模式复杂多变，难以准确预测；3. 多无人系统协同作业时，缺乏高效的通信与决策机制。现有技术多依赖于结构化环境或单一传感器，难以应对真实世界的复杂性。本项目针对上述瓶颈问题，结合国家对智能无人系统产业发展的重大需求，提出多模态融合感知、跨域行为预测、分布式协同决策等创新思路，具有重要的理论价值和应用价值。

研究内容、研究目标及拟解决的关键科学问题：

1. 研究内容：

高精度多源异构传感器融合感知技术：研究激光雷达、摄像头、毫米波雷达等数据在时空域的深度融合算法，实现全天候、全方位环境感知。

复杂动态目标行为预测与意图识别：融合视觉与语义信息，利用时序深度学习模型，预测行人和车辆未来轨迹，并识别其潜在意图。

不确定性环境下的鲁棒决策与路径规划：基于强化学习和模型预测控制（MPC），开发考虑感知不确定性和动态障碍物的安全、高效路径规划与决策算法。

多无人系统分布式协同控制与任务分配：构建去中心化、高鲁棒性的多智能体协同决策框架，实现复杂任务的动态分配与高效完成。

2. 研究目标：

构建一套面向复杂场景的鲁棒多源感知系统，在多种极端天气下，对障碍物的检测精度达到95%以上，定位误差小于0.1米。

实现对关键动态目标（行人、车辆）未来5秒轨迹的准确预测，预测误差小于0.5米，意图识别准确率达到90%以上。

研发具有自适应能力的决策规划算法，在典型城市交通场景中，规划成功率不低于98%，碰撞率低于0.01%。

建立多无人系统协同控制原型平台，实现3-5个无人系统在指定复杂任务中的高效协同，任务完成效率提升20%以上。

3. 拟解决的关键科学问题：

如何有效融合不同模态、不同分辨率、不同噪声特性的传感器数据，实现复杂环境下的精准、鲁棒感知？

如何构建融合个体行为与群体交互的动态目标行为预测模型，并有效处理预测的不确定性？

如何在感知不确定性、环境动态性以及计算资源有限的约束下，实现无人系统的安全、高效、实时的决策与规划？

如何设计适用于多智能体、去中心化、高动态场景的鲁棒协同控制与任务分配机制？

研究方案、可行性分析：

技术路线：

感知层：采用基于注意力的深度神经网络融合激光雷达点云与图像特征。引入生成对抗网络（GAN）进行数据增强，以应对恶劣天气。研发基于概率图模型的语义SLAM。

预测层：结合Transformer模型与图神经网络（GNN），捕捉时空依赖性，实现多目标行为预测。引入逆强化学习推断人类驾驶员意图。

决策规划层：基于双层优化框架，上层利用深度强化学习进行高层行为决策，下层采用采样或优化方法进行局部路径规划。引入风险感知模块保障安全性。

协同控制层：采用基于联邦学习的分布式算法进行模型共享与更新，实现各无人系统间的协同。利用博弈论或马尔可夫决策过程（MDP）进行任务分配与冲突消解。

可行性分析：

研究团队：申请人[李四]教授在智能感知、机器人控制领域深耕20余年，主持多项国家级重大项目，成果丰硕。团队成员涵盖人工智能、机器人学、计算机视觉、自动控制等多个交叉学科，具有强大的研发实力和工程经验。

研究基础：团队在无人系统智能感知、路径规划方面已积累了扎实的前期研究基础，拥有自主研发的无人驾驶测试平台和机器人实验平台。在核心期刊和会议上发表了大量高水平论文，并有多项专利授权。

技术条件：实验室配备高性能计算集群、多种高精度激光雷达、摄像头、惯导等传感器设备，以及无人驾驶仿真平台、实时操作系统开发环境。可共享学校及合作单位的无人驾驶车辆测试场。

风险评估：核心技术难点在于实时性与鲁棒性的平衡、数据标注的挑战。应对策略是分阶段目标设定、小步快跑；与行业伙伴紧密合作获取真实数据；采用混合仿真与实际验证结合的方式。

年度研究计划及预期研究成果：

第一年：完成多源异构感知算法的初步研发，重点攻克恶劣天气下的数据融合与障碍物检测；构建动态目标行为预测的基础模型。

第二年：优化感知与预测算法的鲁棒性与实时性，开展不确定性环境下的单无人系统决策规划研究；搭建多无人系统协同控制理论框架。

第三年：整合所有模块，在仿真平台和真实物理平台上进行系统级测试与验证；持续优化算法性能，完成协同控制原型系统搭建；撰写结题报告及高水平论文。

预期研究成果：

核心算法库一套（包含感知、预测、规划、协同控制模块）。

在国际顶级期刊/会议发表论文10-15篇（其中CCF A类会议/JCR一区论文不少于5篇）。

申请国家发明专利8-10项。

形成一套面向复杂场景的无人系统智能感知与决策技术方案。

培养博士研究生5-7名，硕士研究生8-10名。

建成无人系统智能感知与决策开源测试平台，并发布至少一个大型公开数据集。

研究基础与工作条件：

申请人[李四]教授为国家杰出青年基金获得者，长期从事人工智能与机器人交叉领域研究，在XX大学牵头建立了[智能无人系统实验室]。近五年承担国家自然科学基金重点项目1项、国家重点研发计划课题2项，作为骨干参与国家重大科技专项1项。在IEEE TPAMI、IJCV、ICRA、IROS等顶级期刊会议发表论文80余篇，曾获国家科技进步二等奖、教育部自然科学一等奖等。

团队现有教授5人、副教授8人、讲师3人、博士后5人、在读博士生30余人。实验室面积超过1000平方米，拥有完备的智能无人系统研发环境，包括计算服务器集群（GPU总算力超过5000TFLOPS）、多款激光雷达（Velodyne、RoboSense）、高分辨率相机（Basler、FLIR）、惯性测量单元（IMU）、高精度RTK-GPS系统、多轴机器人、服务机器人、无人驾驶车辆（包括改造的乘用车、低速电动车）等实验平台。与国内外多家高科技企业及科研机构保持紧密合作关系，具备获取大规模真实数据和进行实地验证的良好条件。

经费预算：

总预算：500万元

1. 设备费：150万元（高性能GPU服务器、新型传感器、机器人平台升级、测试车辆改造）

2. 材料费：50万元（电子元器件、机械零部件、耗材等）

3. 测试化验加工费：80万元（数据标注、外包测试、精密加工、仿真软件许可）

4. 差旅/会议费：40万元（国内外学术会议、项目协作交流、实地考察）

5. 出版/文献/知识产权事务费：20万元（论文版面费、专利申请维护费、软件著作权登记）

6. 劳务费：100万元（研究生津贴、博士后工资、项目助理工资）

7. 专家咨询费：20万元

8. 管理费：20万元

9. 其他：20万元（如数据购买、宣传推广、不可预见费用等）

项目名称：数字鸿沟背景下欠发达地区老年人数字素养提升路径研究

申请人信息：

姓名：[王五]

职称：教授

单位：[XX大学社会学系]

联系方式：wangwu@xxu.edu.cn, 13XXXXXXXXX

项目摘要：

本项目旨在深入研究数字鸿沟背景下欠发达地区老年人数字素养现状、影响因素及提升策略。通过实地调研、问卷调查、深度访谈等多种方法，分析老年人数字素养的地域差异、城乡差异及群体差异，剖析其在数字技术使用中面临的障碍和痛点。基于此，构建符合欠发达地区老年人特点的数字素养评价体系，并提出针对性、可操作的数字素养提升路径与政策建议，以期弥合数字鸿沟，促进老年人共享数字经济发展成果，实现积极老龄化。本研究成果将以专著形式呈现，并形成政策报告，为政府决策提供参考。

立项依据：

随着我国数字化转型步伐加快，数字技术已深度融入社会生活的方方面面。然而，在享受数字便利的同时，数字鸿沟问题也日益凸显，尤其是欠发达地区老年人由于受教育程度、经济条件、认知能力、地域限制等多种因素影响，面临严重的数字排斥风险。这不仅影响了他们的日常生活便利性（如线上支付、医疗挂号、社交互动），也可能导致心理上的疏离感和不公平感，进而影响社会稳定与和谐。

当前学术界对数字鸿沟的研究多集中于东部发达地区或从宏观层面探讨，对欠发达地区老年这一特定脆弱群体的微观、实证研究相对匮乏。缺乏对该群体数字素养的系统性评估框架，以及针对其具体困境的精准化、可实施的干预路径。因此，开展本研究具有迫切的现实意义和重要的理论价值，有助于填补研究空白，为弥合区域数字鸿沟、促进老年群体数字公平提供科学依据。

研究内容、研究目标及拟解决的关键问题：

1. 研究内容：

欠发达地区老年人数字素养现状及特征分析：采用大规模问卷调查与典型个案访谈相结合，评估老年人在信息获取、交流互动、数字安全、数字服务利用等方面的数字素养水平。

影响欠发达地区老年人数字素养的核心因素：剖析代际差异、城乡二元结构、教育背景、经济收入、社会支持网络、数字基础设施等因素对老年人数字素养的影响机制。

欠发达地区老年人数字素养提升的需求与痛点：识别老年人在使用数字技术中遇到的具体困难、心理障碍及培训需求。

构建欠发达地区老年人数字素养评价体系：基于调研数据，结合国内外理论成果，构建一套科学、实用、可推广的评价指标体系。

欠发达地区老年人数字素养提升路径与政策建议：从政府、社区、家庭、社会组织等多个层面，提出针对性的教育培训模式、公共服务优化策略、技术适老化改造建议。

2. 研究目标：

全面、深入地掌握欠发达地区老年人数字素养的真实水平、特征及面临的障碍，形成一手数据和实证案例。

揭示影响该群体数字素养提升的关键因素及其内在逻辑。

构建一套适用于欠发达地区老年人数字素养的评价体系，为后续研究和政策制定提供量化依据。

提出至少3-5条具有创新性、可操作性的数字素养提升路径和政策建议，以期在典型地区进行试点推广。

完成高质量专著一部，发表核心期刊论文3-5篇，提交决策咨询报告2份。

3. 拟解决的关键问题：

如何科学准确地评估欠发达地区老年人数字素养的真实水平和差异性？

数字鸿沟在欠发达地区老年群体中如何具体体现？其形成的深层社会结构性因素有哪些？

如何设计和实施有效的数字素养培训课程与干预措施，使其真正适应欠发达地区老年人的特点和需求？

政府、社会、家庭应在多大程度上、以何种方式协同发力，才能有效弥合这一群体的数字鸿沟？

研究方案、可行性分析：

研究方法：

文献研究：梳理国内外关于数字鸿沟、老年人数字素养、积极老龄化等领域的理论和实证研究。

问卷调查：在3-5个欠发达省份选择典型县市，进行大规模问卷调查，收集老年人数字素养、数字技术使用行为、影响因素等定量数据，确保样本的代表性和普适性。

深度访谈：对不同年龄段、教育背景、居住环境的老年人，以及社区工作者、基层干部、志愿者等进行深度访谈，获取定性数据，深入了解其真实体验、困惑和需求。

典型案例分析：选取少数有成效的数字素养提升实践案例进行解剖式研究，总结经验。

专家咨询：邀请社会学、老龄学、教育学、信息技术等领域专家进行研讨，论证研究发现和政策建议。

实证研究：结合定量与定性数据，运用SPSS、Nvivo等软件进行数据分析，构建数字素养评价模型。

可行性分析：

研究团队：申请人[王五]教授长期从事老龄社会学、农村社会学研究，具有丰富的社会调查经验和扎实的理论功底。团队成员包含统计学、教育学背景的青年学者，具备数据分析和课程设计能力。

前期基础：申请人已完成多项关于农村社会变迁、老年人生活质量的省部级课题，并出版相关专著1部，发表论文数十篇，积累了丰富的欠发达地区实地调研经验和人脉资源。本申请是基于前期已完成大部分工作内容的专著初稿进行的后期资助申请，研究脉络清晰，成果已具雏形。

数据获取：已与多个欠发达地区县市建立了联系，获得了当地民政部门、老龄委、社区的配合意向，为问卷调查和深度访谈提供了便利。

研究条件：申请人所在单位拥有完善的社会调查中心、数据分析实验室，具备处理大规模调查数据的软硬件条件。

风险评估：潜在风险包括调研过程中受访者配合度、数据质量控制。应对策略是加强前期培训，严格按照调查流程，采用多渠道核实，并辅以定性访谈进行补充验证。

年度研究计划及预期研究成果：

第一阶段（已完成，申请前期）：围绕项目主题，已完成文献梳理、研究框架设计、问卷初稿设计与预调研、部分典型案例访谈。专著初稿已基本完成，字数约20万字。

第二阶段（本申请资助期内）：

第1-6个月：进一步完善问卷，在更多欠发达地区进行大规模问卷调查和深度访谈，收集补充数据。对前期专著初稿进行数据补充和案例优化。

第7-12个月：集中进行数据分析和模型构建，完善数字素养评价体系。深化研究影响因素和提升路径，完成专著的定稿、修改与完善，达到出版标准。

第13-18个月：完成研究成果的学术论文撰写与投稿；提炼核心研究发现，形成政策咨询报告，向相关政府部门提交；推进专著出版。

预期研究成果：

专著一部：《数字鸿沟背景下欠发达地区老年人数字素养提升路径研究》（25-30万字，已基本完成初稿，拟于资助期内定稿并出版）。

核心期刊论文：在CSSCI期刊发表相关学术论文3-5篇。

政策咨询报告：向国家及地方相关部门提交高质量政策咨询报告2份。

学术交流：参加国内外学术会议2-3次，进行研究成果汇报。

人才培养：培养博士生1名，硕士生1-2名。

研究基础与工作条件：

申请人[王五]教授为[XX大学]社会学系资深教授，担任[XX省老年社会学研究会]副会长，长期致力于中国社会转型中的弱势群体研究。近十年主持国家社科基金项目2项（已结项1项，优秀等级）、教育部人文社科基金项目1项、省级重点项目2项。在《社会学研究》、《管理世界》、《中国人口科学》等国内顶级期刊发表论文50余篇，其中CSSCI收录30余篇，出版专著3部。

团队成员结构合理，包括1名副教授、2名讲师，以及多名研究生，均具有丰富的社会调查、数据处理和学术写作经验。

研究所在单位设有独立的[社会调查与数据分析中心]，配备有专业的调查问卷设计软件、统计分析软件（SPSS, R, Python）、定性分析软件（Nvivo）以及数据存储和备份服务器。与多地政府部门、社区服务中心建立了长期合作关系，为实地调研提供了便利。学校图书馆资源丰富，能够为研究提供充足的文献支持。本项目的后期资助申请意味着研究工作已进入收尾和成果凝练阶段，现有基础和条件完全能够保障项目的顺利结题和成果高质量产出。

经费预算：

总预算：20万元

1. 资料费：3万元（图书资料、数据购买、信息查询）

2. 调研差旅费：5万元（实地调研、访谈交通食宿）

3. 会议/交流费：2万元（学术会议、研讨会）

4. 出版/印刷费：5万元（专著出版费、论文版面费、报告印刷）

5. 劳务费：3万元（研究生补贴、问卷调查员报酬）

6. 专家咨询费：1万元

7. 其他费用：1万元（通讯费、办公用品、软件购置等）