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新凝聚的原子形成二维的表面层,其特点是具有高的表面原
子迁移率,在很多方面类似液相.薄膜结构受到原子表面迁移和
易动表而层中形核的强烈影响,也受衬底表面原子结构及其存在
深势阱的影响,深势阱促进不均匀形核过程.在.真空情况下,
在晶体的衬底上这些势阱可能与衬底表面高的粗糙度有关,并与
原子台阶及其中的凸起物有关.在低真空度的情况下,则与吸附
气休的原子和氧化物小岛等等有关。非晶形衬底的表面也有凹凸
不平,可促进形核并导致不均匀的薄膜沉积。
具有很高的沉积速率和低的衬底温度时,原子运动被抑制,
可形成非晶态薄膜。薄膜与衬底的原子间结合力愈弱,则表面扩
散速率愈大,并且形成孤立沉积物的几率愈高,从而产生连续而
容易脱落的薄膜。这个现象是贵金属原子所特有的。
若低挥发金属沉积在另一低熔点金属上,在交界面处常形成
合金.
如果在薄膜材料中,原子键能大于薄膜与衬底的原子键能,
并且薄膜原子表面迁移率高,则在多晶体薄膜中的晶核将具有择
优晶体学取向。如沉积原子移动方向垂直于衬底,薄膜织构为轴
向。薄膜中所有小晶体具有平行于衬底面的确定晶面,更严格地
说是平行于薄膜的外表面。但垂直此面的方向则是任意取向.
通常具有最低表面能的晶面都是平行于衬底的表面,薄膜晶
体表面能择优作用,这点也为甚至可在非晶形的衬底上形成这类
织构的事实所证实。
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