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.