北京
國科金發計〔2026〕12號
關于發布原子級制造基礎研究重大研究計劃2026年度項目指南的通告
國家自然科學基金委員會現發布原子級制造基礎研究重大研究計劃2026年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。
國家自然科學基金委員會
2026年1月26日
原子級制造基礎研究重大研究計劃2026年度項目指南
原子級制造是指在原子尺度控制材料的結構與成分，其核心是通過原子的精確操控來獲得特定功能，突破傳統制造技術的精度極限，實現物質的原子級轉化與高效利用。原子級制造的科學基礎是在原子尺度下優化物質轉化與能量利用，實現物質結構和材料性能的按需訂制，為實現顛覆性技術、升級戰略性產業和提升國家安全競爭力奠定科學與技術基礎。
一、科學目標
本重大研究計劃圍繞批量原子操控這一核心目標，聚焦原子尺度下物質與能量的相互作用原理，實現材料成分和結構的原子級構筑和測量表征，構建原子級制造核心技術體系，為亞納米芯片制造、量子計算、新能源材料以及航空航天等領域提供原子級精度的制造解決方案，搶占尖端制造領域制高點，為國家培養和儲備未來制造戰略人才，為實現科教興國戰略和中華民族偉大復興提供獨特的技術支撐。
二、核心科學問題
本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學問題展開研究：
（一）原子級結構基元與能場的相互作用機制。
厘清原子、分子、團簇、原子層等原子級結構基元與能場的相互作用機制，發展克服能場/能束擴展性的限域調控方法，建立能場均布性與批量原子精確操控的對應關系，實現原子級基元的批量可控遷移、一致去除和精準改性。
（二）限域空間內原子級結構基元傳質與組裝機理。
揭示限域空間內外場協同作用下原子級結構基元的可控擴散遷移和能量傳遞機制，建立表面局域性質調控的原子級結構基元精準合成和組裝機理，實現三維異質異構結構的原子級精度高效構筑與缺陷最小化。
（三）原子級形性參量探測的敏感機制及其增強方法。
研究探測能場對原子級形性參量的敏感機制及其增強方法，探索跨尺度原子級高精高效測量的新原理新方法，解決原子級結構與缺陷探測中精度與效率難以同時提高的問題。
三、2026年度資助研究方向
為更好的理解擬資助研究方向的科學內涵，建議申請人參閱由“原子級制造基礎研究”重大研究計劃指導專家組編撰發布的《原子級制造技術白皮書（第一版）》（下載網址：http://sklt.tsinghua.edu.cn/info/1082/3467.htm）。
（一）培育項目。
圍繞上述科學問題，以總體科學目標為牽引，對于探索性強、選題新穎、前期研究基礎較好的申請項目，將以培育項目的方式予以資助，具體研究方向如下：
1. 原子級制造物質科學原理。
主要包括但不限于 ：1）批量原子操控原理; 2）能場/能束與物質的原子尺度作用原理。
2. 原子級去除與改性原理。
主要包括但不限于: 1）原子精準一致去除; 2）批量原子定域改性; 3）原子級缺陷控制; 4）原子級加工工藝。
3. 原子級構筑原理與方法。
主要包括但不限于: 1）多能場輔助原子級構筑; 2）原子精準團簇的構筑和宏量制備；3）原子層有序生長與界面構筑; 4）原子級三維構筑與定向組裝; 5）新型原子級器件構筑; 6）原子級構筑工藝。
4. 原子級制造測量原理與方法。
主要包括但不限于：1）原子級測控一體前沿；2）超分辨動態觀測；3）原子級制造的物性表征; 4）原子級結構測量; 5）原子級缺陷檢測。
（二）重點支持項目。
圍繞前沿科學問題和產業重大需求，對總體科學目標有較大貢獻的申請項目，將以重點支持項目的方式予以資助，鼓勵與企業聯合申報，具體研究方向如下：
1. 原子級制造物質科學原理。
聚焦能束與材料相互作用的原子級機理研究，探索激光、電子束等典型能束與材料原子間的基礎作用機制，研究能束作用下材料原子的行為響應規律，揭示非平衡條件下能束與材料體系的耦合作用本質，以及這一過程中能量傳遞、弛豫現象的跨尺度演化規律。闡明能束驅動下原子遷移、重組及調控的原子級操控核心原理，為基于能束的原子級加工及材料創制提供基礎理論支撐。
2. 原子級去除與改性原理。
（1）高溫合金材料原子級缺陷調控。開展能場對高溫合金材料及部件的原子級缺陷調控研究，闡明其對材料內部位錯、晶界、相界面等缺陷的作用機理，揭示異常原子有序重排、原子級缺陷修復、材料強度延性協同提升機制，確立高溫合金材料原子級缺陷調控規律，突破合金部件服役性能與壽命提升瓶頸。
（2）跨尺度表面原子級切削新方法及去除原理。開展可穩定去除原子層的微納切削工具制造原理研究，揭示原子尺度下工具與切削表面相互作用中的晶格動態響應規律及原子層的可控一致性遷移去除原理，闡明從連續介質力學主導向量子效應顯現的物理過渡機制與尺度效應，建立跨尺度原子級切削的實驗方法與基礎理論體系。
（3）單/多層原子的高效可控去除原理。開展關鍵半導體材料高確定性能束逐原子層加工的原理與方法研究，發展異質界面原子的層級遷移與能控原理，構建界面材料加工中的電聲耦合響應原子模型，揭示原子沉積、遷移與選擇性去除的協同調控規律，突破核心器件表面單/雙原子層限域加工的共性技術瓶頸。
（4）拓撲光子異質結構的原子級制造與高性能拓撲光子器件。建立拓撲光子結構與器件的原子級制造新方法，探索異質結構轉角精度、界面和側壁粗糙度等對拓撲光子結構與器件的影響。研究原子級界面與缺陷對拓撲光子態的調控機制，揭示從原子結構到宏觀光學響應的規律。研制出高魯棒、高性能的拓撲光子器件，促進其在量子信息等領域的應用。
（5）陶瓷曲面原子級制造及形性調控原理。開展陶瓷曲面原子級精度拋光及宏觀形性調控方法研究，揭示硬脆性陶瓷材料原子級高效去除機理，闡明去除過程中表面及亞表面缺陷的誘發及演化規律，形成宏微觀表面形貌及曲面面型創成方法，突破陶瓷材料原子級精度可控去除及宏觀控形控性技術瓶頸，推動關鍵零部件精密制造。
3. 原子級構筑原理與方法。
（1）三維芯片互連的原子級填充原理與工藝方法。探究限域空間內原子/分子級前驅體的傳質與表面反應動力學機制，揭示異質界面在原子尺度的誘導結晶相變與應力演化規律。發展跨尺度異質界面元素分布、微納結構、三維形貌及局域應力場分布的高通量表征技術。建立超高深寬比納米互連結構原子級可控填充與界面匹配的理論方法體系，突破下一代三維芯片互連的原子級精度填充可靠性技術瓶頸。
（2）有序構筑埃米級調控高能效原子層器件。開展原子層半導體/介電材料界面、原子層半導體/金屬界面的亞納米級縱橫向調控研究，提升原子層器件制造效率。揭示范德華異質堆疊界面的埃米級間隙動態調控和開關機制，發展二維金屬及合金的有序生長與界面構筑技術，建立成分-相結構-物性的精準關聯，提升非線性光學響應和光電響應。
（3）互連金屬的原子層構筑機制與工藝方法。研究金屬原子級構筑過程的反應熱力學與動力學微觀機制，構建無孕育期原子級組裝原理和方法。研究多場耦合下通孔金屬填充的微觀動力學過程和構效關系，建立傳質與反應耦合的定量化沉積模型，揭示納米結構中原子尺度薄膜形核-生長的演化圖像，研究局域互連中電場-熱場作用下電遷移物理機制，突破局域互連關鍵金屬的原子級批量制造瓶頸。
（4）原子級光學反射器件的制造和性能調控。構建微納波導-單原子陣列腔量子動力學系統，實現光與原子的強耦合作用、手性光子傳輸及原子級光場精準調控。在一維波導表面組裝單原子陣列，構筑具有集體耦合效應的原子級“光學鏡片”，實現可控高反射特性及多層反射結構的可控制備。研發基于強相互作用宏觀原子體系的高穩定傳感系統，突破傳統傳感單元的退相干與擴展性瓶頸。
（5）新型耐高溫半導體材料的原子級構筑原理與批量制造技術。研究耐高溫半導體器件中多組分材料的原子級構筑以及批量制造原理，建立功能基元序構的設計理論，實現原子級基元及異質結構的精準圖案化構筑。研究多場耦合作用下異質材料的原子級界面構筑與集成方法，揭示異質界面向原子級平整收斂的演化規律及其與宏觀性能的構效關系，支撐耐受極端環境的關鍵材料與新原理器件制造。
（6）多元氧化物原子級協同加工與界面缺陷精準調控研究。探究多元氧化物半導體穩態界面的原子級構筑機理與演化規律，構建原子層沉積/刻蝕等協同加工工藝與裝備耦合作用下的缺陷生成機制及主動抑制理論模型，實現亞納米尺度穩態界面結構與低缺陷態密度的精準可控調控，突破高性能氧化物陣列器件的界面物理瓶頸，為新一代高性能集成電路芯片的研發提供支撐。
4. 原子級制造測量原理與方法。
（1）原子級結構基元的精準力學操控和勢能面測量。針對多物理場下原子級基元精準操縱的關鍵科學問題，建立具有原子尺度空間分辨與皮牛級力靈敏度的掃描探針測量技術，實現對基元在表面的擴散勢壘、吸脫附能等關鍵熱力學參數的原位精確測量，構建具有毫電子伏級分辨率的三維勢能面，揭示界面力學響應和能量傳遞的微觀機制。
（2）原子級精度制造的測量表征信息與宏觀表面成形跨尺度關聯機理。開展原子尺度制造過程的測量表征與宏觀表面演化的關聯性研究，揭示材料去除及表面演化進程中原子級特征的跨尺度傳遞規律，闡明其對宏觀表面形貌與性能的調控機理。建立原子尺度測量表征信息與宏觀表面成形質量的關聯模型，為實現原子級精度制造的可控表面成形提供支撐。
（3）基于近場離子發射的原子級機電系統（AEMS）測控方法及離子動力學原理。針對AEMS等新一代系統與器件制造問題，開展近場單離子可控發射方法及原理研究，建立離子動力學模型，研究級聯發射及靶端離子緩沖定位機制，實現單離子位置及三維結構的原子級構筑與測控，實現感算一體中單鏈埃級傳感與多鏈突觸權重的動態調控。
（三）集成項目。
圍繞核心科學問題，對于前期研究成果積累豐富、對總體目標有重大貢獻、具有重大應用轉化價值的申請項目，將以集成項目的方式予以資助。本計劃2026年度擬資助集成項目的研究方向如下：
面向高端芯片的原子級精度表面加工基礎研究。開展多場協同原子級加工的新原理與新方法研究，揭示外場作用下表面原子層精準、一致去除的定域定勢調控機理，提升多源能場和耦合能束的精準控制能力，通過將能量精準作用于原子及原子層尺度材料，突破同質表面的原子層無損精準去除、異質/異構表面的原子級同步去除、以及復雜曲面全頻段的原子級精準可控加工等核心關鍵技術，形成加工精度、缺陷控制及誤差逼近物理極限的原子級精度表面去除工藝體系。
四、項目遴選的基本原則
（一）緊密圍繞核心科學問題，注重需求及應用背景約束，鼓勵原創性、基礎性和交叉性的前沿探索。
（二）優先資助能夠解決原子級制造中的基礎科學難題并具有應用前景的研究項目。
（三）重點支持項目和集成項目應具有良好的研究基礎和前期積累，對總體科學目標有直接貢獻與支撐。
五、2026年度資助計劃
擬資助培育項目40－50項，直接費用資助強度約為60萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應填寫“2027年1月1日－2029年12月31日”；擬資助重點支持項目10－15項，直接費用資助強度約為280萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應填寫“2027年1月1日－2030年12月31日”；擬資助集成項目1項，直接費用資助強度約為1000萬元/項，資助期限為4年，集成項目申請書中研究期限應填寫“2027年1月1日－2030年12月31日”。
六、申請要求及注意事項
（一）申請條件。
本重大研究計劃項目申請人應當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的科學技術人員不得作為申請人進行申請。
（二）限項申請規定。
執行《2026年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2026年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2026年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2026年3月1日－2026年3月20日16時。
2. 項目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：
（1）申請人應當按照科學基金網絡信息系統（以下簡稱“信息系統”）中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。
（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的核心科學問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。
（3）項目申請人在信息系統中選擇“在線申請”—“新增項目申請”—“申請交叉科學部項目”進行項目申報。
申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”、“重點支持項目”或“集成項目”，附注說明選擇“原子級制造基礎研究”，受理代碼選擇T02，根據申請的具體研究內容選擇不超過5個申請代碼。
培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個，集成項目合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻者，合計人數不超過9人。
（4）申請人在申請書起始部分應明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向（寫明指南中的資助研究方向序號和相應內容），以及對解決本重大研究計劃核心科學問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻（上述描述不少于800字）。
（5）如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
3. 依托單位應當按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作，于2026年3月20日16時前通過信息系統逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。未按時提交項目清單的申請將不予接收。
4. 其他注意事項。
（1）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動，并認真開展學術交流。
（四）咨詢方式。
國家自然科學基金委員會交叉科學部交叉科學部二處
聯系電話： 010-62329489
責任編輯：惲海艷
責任校對：向映姣
審 核： 張 彤
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