在微纳尺度上，实现超精细晶体生长的极致可控能力，对突破传统制备工艺极限、探索新型超材料结构及构建三维集成新架构具有重要意义。例如，准一维超细晶硅纳米线是实现极致场效应栅控的理想半导体沟道，在新一代围栅晶体管（GAA-FET）、高性能显示驱动逻辑和高灵敏度场效应传感器等领域应用广泛。除了依赖传统昂贵的高精度光刻-刻蚀技术，基于“加法”策略的纳米液滴诱导生长可以不依赖于晶圆衬底，直接批量制备直径精细的单晶纳米线。然而，传统气-液-固（VLS）机理通常仅能生成随机朝向的竖直纳米线，难以实现平面衬底上的精准定位与集成。为此，我们提出了一种面内固-液-固（IPSLS）生长模式：利用非晶薄膜作为前驱体层，将纳米线生长完全限制在平面或曲面上。结合引导生长技术，可在低温（<350°C）下高效批量制备单晶品质、超细（CD<10 nm）晶硅纳米线沟道阵列，并实现高密度三维水平堆叠。这一技术为突破光刻局限、制备高性能GAA-FET器件、探索三维一体化集成以及柔性显示等新应用提供了全新路径。此外，IPSLS模式的独特形貌定制能力支持多样化的可编程线性设计（line-shape design），为开发高性能可拉伸晶硅柔性电子、生物传感、微纳仿生机械/逻辑和类脑计算等应用提供了创新平台。本次报告还将共同探讨IPSLS纳米液滴生长过程中的丰富动态、输运结晶机制、关键调控策略及未来技术挑战与发展方向。
