Образование и рост зародышевого центра

Описанию обра­зования структуры пленок необходимо предпослать несколько замечаний о деталях механизма зарождения. Модель Френкеля о статистическом образовании атомных дублетов является, оче­видно, большим упрощением. Как доказывают случаи эпитакси­ального роста, зарождение может быть непосредственно вызвано периодическим полем подложки. Эксперименты по образованию зародышей, такие, например, как нанесение пленки серебра в зеркалах для залов, указы­вают на возможность преобладания гетерозарождения в опреде­ленных условиях. Но даже на чисто аморфной подложке образо­вание зародышевых центров возможно из-за наличия глубоких минимумов потенциала и примесей.

Вследствие сложности исследуемых атомных процессов пред­ставляет интерес существенно термодинамическое рассмотрение образования зародышевых центров в конденсирующихся пленках проведенное Паундом. Они получили формулу для частоты образования зародышевых центров, которая, как оказа­лось, хорошо согласуется с экспериментом.

Дальнейший рост зародыша может быть описан, исходя из теории Косселя и Странского. В этих теориях опре­деляется вероятность закрепления атома или иона в разных ме­стах на поверхности кристалла в зависимости от потенциалов связи. Можно показать, что в маленьких зародышах или кри­сталлах точка плавления понижается, а давление пара возра­стает. Это явление может иметь существенное значение для образования пленок.

Тремя ос­новными параметрами осаждения являются давление в камере, скорость осаждения и температура подложки. Присутствие оста­точных газов может привести к образованию в пленке ряда структурных модификаций.