1、周春根周春根薄膜材料工程學(xué)薄膜材料工程學(xué)1 A:按材料原子的化學(xué)結(jié)合性質(zhì)來分：金屬材料，陶瓷按材料原子的化學(xué)結(jié)合性質(zhì)來分：金屬材料，陶瓷材料，有機(jī)聚合物材料等。材料，有機(jī)聚合物材料等。 B:按其應(yīng)用形態(tài)來分：體材，板狀，線狀和膜狀等類按其應(yīng)用形態(tài)來分：體材，板狀，線狀和膜狀等類型的材料。型的材料。1材料的分類：材料的分類：膜狀材料分為：薄膜及厚膜材料膜狀材料分為：薄膜及厚膜材料薄膜材料是相對(duì)于體材料而言，是人們采用特殊的薄膜材料是相對(duì)于體材料而言，是人們采用特殊的方法，在體材料的表面沉積或制備的一層性能與體方法，在體材料的表面沉積或制備的一層性能與體材料性質(zhì)完全不同的物質(zhì)層。材料性質(zhì)完全不同的

2、物質(zhì)層。2：薄膜材料的定義：薄膜材料的定義A:1850年年M.Faraday發(fā)明了電鍍制備薄膜的方法。發(fā)明了電鍍制備薄膜的方法。B:1852年年W.Grove發(fā)現(xiàn)了輝光放電的濺射沉積薄膜方法。發(fā)現(xiàn)了輝光放電的濺射沉積薄膜方法。C：T.A.Edison在在19世紀(jì)末發(fā)明了通電導(dǎo)線使材料蒸發(fā)世紀(jì)末發(fā)明了通電導(dǎo)線使材料蒸發(fā)的物理蒸發(fā)制備薄膜的方法。的物理蒸發(fā)制備薄膜的方法。3：薄膜材料及技術(shù)的發(fā)展過程：薄膜材料及技術(shù)的發(fā)展過程：存在的問題存在的問題: :制備薄膜的真空系統(tǒng)和檢測(cè)制備薄膜的真空系統(tǒng)和檢測(cè)技術(shù)差技術(shù)差, ,所制備的薄膜重復(fù)性差所制備的薄膜重復(fù)性差。4：薄膜材料科學(xué)迅速發(fā)展的原因：薄膜材料

3、科學(xué)迅速發(fā)展的原因：A:薄膜技術(shù)是實(shí)現(xiàn)器件和系統(tǒng)微型化的最有效的技術(shù)手段。薄膜技術(shù)是實(shí)現(xiàn)器件和系統(tǒng)微型化的最有效的技術(shù)手段。B:構(gòu)成具有優(yōu)異特性的復(fù)雜材料體系，發(fā)揮每種材料各自構(gòu)成具有優(yōu)異特性的復(fù)雜材料體系，發(fā)揮每種材料各自的優(yōu)勢(shì)，避免單一材料的局限性。的優(yōu)勢(shì)，避免單一材料的局限性。C：薄膜技術(shù)作為器件微型化的關(guān)鍵技術(shù)，是制備這類具：薄膜技術(shù)作為器件微型化的關(guān)鍵技術(shù)，是制備這類具有新型功能器件的有效手段。有新型功能器件的有效手段。5：薄膜材料的應(yīng)用：薄膜材料的應(yīng)用:材料性質(zhì)薄膜應(yīng)用光學(xué)性質(zhì)電學(xué)性質(zhì)磁學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)熱學(xué)性質(zhì)反射涂層和減反涂層干涉色境，光波導(dǎo)裝飾性涂層，光記錄介質(zhì)絕緣薄膜，

4、半導(dǎo)體器件導(dǎo)電薄膜，壓電器件磁記錄介質(zhì)擴(kuò)散阻擋層，防氧化或防腐蝕涂層氣體或液體傳感器耐磨涂層顯微機(jī)防熱涂層光電器件熱沉（1） 薄膜材料的制備手段薄膜材料的制備手段（2） 薄膜材料的形核與生長(zhǎng)理論薄膜材料的形核與生長(zhǎng)理論（3） 薄膜材料的表征技術(shù)薄膜材料的表征技術(shù)（4） 薄膜材料的體系、性能及應(yīng)用薄膜材料的體系、性能及應(yīng)用6薄膜材料科學(xué)的研究?jī)?nèi)容薄膜材料科學(xué)的研究?jī)?nèi)容：真空技術(shù)基礎(chǔ)真空技術(shù)基礎(chǔ)2.12.1：真空的基本知識(shí)：真空的基本知識(shí)2.1.1真空的定義：宇宙空間所存在的真空。稱為“自然真空”。真空用真空泵抽調(diào)容器中的氣體所獲得得真空，稱為“人為真空”。在給定空間內(nèi)，氣體壓強(qiáng)低于一個(gè)大氣壓的氣

5、體狀態(tài)，均稱為真空。2.1.2真空度的單位2.12.1：真空的基本知識(shí)：真空的基本知識(shí)1958年，為了紀(jì)念托里拆利，用托（Torr）代替了毫米汞柱。1971年，正式確定“帕斯卡”作為氣體壓 強(qiáng)的國(guó)際單位，表示為1Pa 1N/m27.510-3Torr。 毫米汞柱(mm)2.1：真空的基本知識(shí)：真空的基本知識(shí)2.1.3真空區(qū)域的劃分根據(jù)各壓強(qiáng)范圍內(nèi)不同的物理特點(diǎn)，把真空劃分為以下幾個(gè)區(qū)域:粗真空：11051102Pa. 分子仍以熱運(yùn)動(dòng)為主，分子之間碰撞十分頻繁；低真空： 11021101Pa.氣體分子之間的流動(dòng)逐漸從黏滯狀態(tài)向分子狀態(tài)過渡；高真空：11011106Pa.氣體分子流動(dòng)已為分子流，氣

6、體分子與容器器壁之間的碰撞為主；超高真空：D/時(shí)，Cs0 擴(kuò)散控制沉積過程當(dāng)KsD/時(shí)，Cs=Cg表面反應(yīng)控制沉積過程DKCCsgs1反應(yīng)導(dǎo)致的沉積速率為)(sogsosKDNDCKNJR低溫時(shí)，R由襯底表面的反應(yīng)速度(或Ks)控制，變化趨勢(shì)受RTEe影響。在高溫下，沉積速率受界面擴(kuò)散系數(shù)D控制，隨溫度變化趨于緩慢5.4化學(xué)氣相沉積裝置CVD基本組成部分反應(yīng)氣體和載氣的供給和計(jì)量裝置必要的加熱和冷卻系統(tǒng)反應(yīng)產(chǎn)物氣體和排出裝置5.5 化學(xué)氣相沉積的特點(diǎn)化學(xué)氣相沉積的特點(diǎn)在復(fù)雜形狀的基體上可得到均勻鍍層，具有良好的結(jié)合力鍍層的化學(xué)成分可以變化，從而獲得梯度沉積物涂層通常具有柱狀晶結(jié)構(gòu)采用等離子或者

7、激光輔助技術(shù)可降低化學(xué)反應(yīng)溫度可獲得混合涂層化學(xué)氣相沉積可在常壓下沉積可控制鍍層的密度，純度第六章 薄膜的力學(xué)性能薄膜的力學(xué)性能主要包括：薄膜的力學(xué)性能主要包括：附著性能附著性能內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力彈性、強(qiáng)度和硬度。彈性、強(qiáng)度和硬度。6.1薄膜的附著性能薄膜的附著性能6.1.1附著類型l簡(jiǎn)單附著是在薄膜和基片間形成一個(gè)很清楚的界面，這種附著由兩個(gè)接觸角相互吸引而產(chǎn)生的。其附著能在數(shù)值上等于分開單位附著面所需要的功，這個(gè)功為： 面能。是薄膜和基片之間的界面能。分別是薄膜和基片的表和fssfEEEfssffsEEEWl擴(kuò)散附著是由兩個(gè)固體間相互擴(kuò)散或溶解而導(dǎo)致在薄膜與基片之間形成一個(gè)漸變界面(即在它們之間

8、沒有一個(gè)清楚的分界面)。 實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散附著的方法：基片加熱，離子注入法，離子轟擊等6.1.1附著類型通過中間層附著是通過在薄膜與基片間形成一個(gè)化合物中間層而產(chǎn)生附著022dEs通過宏觀效應(yīng)以增強(qiáng)附著的最明顯的例子，是機(jī)械鎖合和雙電層吸引。6.1.1附著類型 雙電層吸引是由于在薄膜與基片表面所形成的界面處產(chǎn)生的雙電層，異向電荷間的相互吸引，產(chǎn)生雙電層的原因是由于薄膜和基片兩種材料的費(fèi)米能級(jí)不同，因而在它們相互接觸以后，它們之間要發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，在界面兩邊聚集起符號(hào)相反的電荷。薄膜與基片間單位面積的靜電吸引能為6.1.2附著力的定義定義：所謂附著力，是表示薄膜以多大的強(qiáng)度附著在基片上 分類：基準(zhǔn)附著力是

9、指筆墨與基片完全接觸時(shí)在界面處的結(jié)合力。這種結(jié)合力來源于離子鍵、共價(jià)鍵、金屬鍵、氫鍵和范德華力等。實(shí)際附著力是有試驗(yàn)求得的，也稱為附著強(qiáng)度。實(shí)際附著力由力和能量?jī)蓚€(gè)量測(cè)定。力是指從基片剝離單位面積薄膜所需要的力。能量是指剝離單位面積薄膜所需要的的能量。即( )fsWf x dx6.1.3附著力的性質(zhì)按薄膜對(duì)基片的附著性質(zhì)，有三種附著力：范德華力、化學(xué)鍵、和靜電力。 范德華力是由于兩個(gè)物體的原 子相互極化而產(chǎn)生的 定向力 誘導(dǎo)力 色散力 化學(xué)鍵力是指在薄膜和基片間 形成化學(xué)鍵后的結(jié)合力 離子鍵共價(jià)鍵 金屬鍵 6.1.4影響附著力的因素影響附著力的因素有很多，其中主要有：材料的性質(zhì)：對(duì)簡(jiǎn)單附著，用

10、表面能量小的薄膜材料覆蓋在表面能量大的基體上，浸潤(rùn)行為?；砻娴臓顟B(tài)：污染層，結(jié)合力差?；鍦囟龋禾岣呋宓臏囟龋欣诒∧ず突g的原子擴(kuò)散。沉積速度：氮化物沉積層減少，結(jié)構(gòu)疏松，內(nèi)應(yīng)力大。導(dǎo)致薄膜附著力變差。沉積方式：濺射方式比蒸發(fā)方式制得的薄膜結(jié)合要好。沉積氣氛：主要發(fā)生在薄膜成長(zhǎng)的初期，留一定量的氧氣和水蒸氣，有利于中間層的生成，使附著力增強(qiáng)。6.2薄膜的內(nèi)應(yīng)力薄膜的內(nèi)應(yīng)力定義：薄膜內(nèi)應(yīng)力是在薄膜內(nèi)部的任意截面上，由截面的一側(cè)作用于另一側(cè)的單位面積上的力，稱為薄膜的內(nèi)應(yīng)力。0e()()()iffff外熱本。薄膜所承受的應(yīng)力外應(yīng)力：是外都對(duì)薄膜施加的力。內(nèi)應(yīng)力：在薄膜制造過程中及其以

11、后，在薄膜內(nèi)部自己產(chǎn)生的 應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力包括：熱應(yīng)力：是由于薄膜和基片的熱膨脹系 數(shù)不同而引起的。它是可逆的應(yīng) 力。本征應(yīng)力：是來源于薄膜和晶格常數(shù)失 配，以及薄膜中的結(jié)構(gòu)缺陷， 是不可逆應(yīng)力。6.2.1內(nèi)應(yīng)力的分類和起源內(nèi)應(yīng)力的定義：平均應(yīng)力：:fffSdff 其中 S薄膜單位寬度的應(yīng)力。 d薄膜寬度。 微分應(yīng)力：( )dszdzdszdz 其中：是在距離薄膜與基片界面 處，增加厚度 為的微分層中薄膜單位寬度的應(yīng)力。6.2.2熱應(yīng)力若薄膜的彈性性質(zhì)是線性的，則可應(yīng)用胡克定律表達(dá)。G1E1：剪切模量在切應(yīng)力條件下：彈性模量在正應(yīng)力條件下：GE薄膜受到應(yīng)力以后，要產(chǎn)生應(yīng)變應(yīng)變彈性形變塑性形變滯彈性

12、形變非線性形變線性形變(2)(1)122211EEEEFFFF21FF(3)1 (21EEEFFF若薄膜是線性彈性的各向同性薄膜，在應(yīng)力作用下，薄膜要發(fā)生應(yīng)變。在X軸和Y軸方向的應(yīng)變分別為：若薄膜的應(yīng)力則得到：若其溫度T不同于薄膜沉積成的溫度Td時(shí)，薄膜的熱效應(yīng)為：(4)(TTdaasFF將（4）帶入（3）即可得出薄膜的熱效應(yīng)為：(5)(1TTdaaEsFF綜上，從（5）式中可以看出： 要消除薄膜中的熱應(yīng)力最根本的方法就是選用熱膨脹系數(shù)相同的薄膜材料和基片材料。其次是讓成膜溫度與薄膜的測(cè)量或使用溫度相同。6.2.3本征應(yīng)力本征應(yīng)力中包含有兩部分，即：界面應(yīng)力和生長(zhǎng)應(yīng)力。生長(zhǎng)應(yīng)力的來源：克努斯塔

13、模型：應(yīng)力來源于小島的聯(lián)合。威爾庫(kù)克模型：應(yīng)力來源于薄膜形成過程中的退火作用、體積收縮等。包依爾模型：應(yīng)力來源于兩相密度之差?？肆_克霍姆模型：應(yīng)力來源于膜內(nèi)的各個(gè)無序結(jié)構(gòu)層的重排和收縮。霍夫曼模型：應(yīng)力來源于晶粒之間的相互作用。 6.2.4彈性能在薄膜發(fā)生彈性形變后，在其中必然儲(chǔ)存著有彈性能。若是彈性能過大，就會(huì)導(dǎo)致薄膜開裂，起泡，脫層，嚴(yán)重還能導(dǎo)致基片開裂。同時(shí)，需要控制薄膜中的彈性能。fd對(duì)于厚度為 的薄膜，在其平面的一個(gè)方向上，單位面積薄膜中的彈性能為：(3)1(21)1 (E12(2)1 (1)2effffoffffffedEdEEddEf）得：）式代入（將（假設(shè)薄膜中的內(nèi)應(yīng)力在其平面

14、的兩個(gè)方向上是各向同性的，則薄膜中的彈性能總共為2Ee，(4)d 12EeEf2fE：即fcEE2cEcEE在薄膜發(fā)生斷裂時(shí)，若其斷面垂直于薄膜表面，其斷裂后形成兩個(gè)新的表面，每個(gè)表面的表面能為Ef。因此，薄膜斷裂時(shí)的能量，稱為薄膜發(fā)生斷裂的臨界能量。若薄膜的彈性能薄膜將會(huì)斷裂。6.2.5影響內(nèi)應(yīng)力的因素原材料、薄膜厚度、薄膜熱史。影響因素基片情況沉積過程薄膜本身基片材料本身的性質(zhì)基片表面狀態(tài)：影響附著力、影響界面應(yīng)力基片溫度：基片溫度對(duì)薄膜的內(nèi)應(yīng)力影響很大。因?yàn)闇囟戎苯佑绊懙奈皆釉诨w表面的遷移能力，從而影響薄膜的結(jié)構(gòu)、成分、晶粒尺寸、缺陷數(shù)量等。在基片溫度較低時(shí)沉積的金屬薄膜，其本征應(yīng)

15、力一般為張應(yīng)力。隨溫度升高，張應(yīng)力逐漸減小。沉積方式、熱源溫度、沉積速率、入射角和環(huán)境氣氛。6.2.6內(nèi)應(yīng)力x射線衍射測(cè)定法用X射線衍射儀測(cè)量?jī)?nèi)應(yīng)力，得到了廣泛的應(yīng)用。該法測(cè)定薄膜內(nèi)應(yīng)力的裝置如圖所示 ：其原理是：sin2d算出薄膜的原子間距。因?yàn)楸∧さ膬?nèi)應(yīng)力只在膜面方向，在垂直膜面的方向上內(nèi)應(yīng)力為零。因此在垂直膜面的方向上的應(yīng)變?yōu)椋篍23從測(cè)得的原子間距d和標(biāo)準(zhǔn)譜給出的原子面間距d0，得出cos2cosEdddddddooofx第七章金屬薄膜的電導(dǎo)按成膜過程分類：島狀薄膜網(wǎng)狀薄膜連續(xù)薄膜6.1島狀薄膜的電導(dǎo)薄膜在形成過程中首先形成的是島狀結(jié)構(gòu)，其島狀薄膜的示意圖如下所示：實(shí)際上，島狀薄膜是各

16、種大小不同、形狀各異的金屬小島無規(guī)則的分布在絕緣基片上形成的 。主要表現(xiàn)在：島狀薄膜的電導(dǎo)在數(shù)值上比連續(xù)薄膜小若 干個(gè)數(shù)量級(jí)。 島狀薄膜的電導(dǎo)溫度系數(shù)為正，其數(shù)值較 大。 島狀薄膜的伏安特性只有在低場(chǎng)強(qiáng)下符合 歐姆定律，在高場(chǎng)強(qiáng)下，則是非線性關(guān)系。 島狀薄膜的電導(dǎo)與連續(xù)薄膜的有著本質(zhì)的區(qū)別。熱電子發(fā)射理論，肖特基發(fā)射理論，活化隧道理論，允許態(tài)間隧道理論和經(jīng)基片和陷阱的隧道理論。島狀薄膜的電導(dǎo)規(guī)律6.1.1熱電子發(fā)射理論熱電子發(fā)射理論的核心是：溫度升高時(shí)，金屬中的電子動(dòng)能增加。當(dāng)電子垂直與金屬表面的速度分量增大到大于金屬的逸出功時(shí)，電子逸出金屬表面。外加電場(chǎng)的作用主要是使電子定向流動(dòng)。金屬中電荷

17、密度與電子位能分布如下圖所示。 圖中oE是電子在真空中的能級(jí)；FE是絕對(duì)零度時(shí)金屬的費(fèi)米能級(jí)，oE是電子位于正電荷上的級(jí)能，即絕對(duì)零能級(jí)。從該圖中可清楚的看出：zyVV 和、xVxVxmvv21m212在金屬中向表面運(yùn)動(dòng)的一個(gè)電子的速度分別是假設(shè)為垂直于金屬表面的速度分量，則電子逸出金屬的條件是：電子從金屬中逸出，需要克服逸出功在溫度為T時(shí)，)exp()exp(42222kTATkTThqmKnqJe經(jīng)過一系列理論的推導(dǎo)，得到熱電子的發(fā)射電流密度為：從上式可以看出，熱電子發(fā)射理論能說明薄膜的電導(dǎo)溫度系數(shù)為正，電阻溫度系數(shù)為負(fù)。但是，對(duì)于島狀金屬薄膜來說，這個(gè)理論有不少嚴(yán)重的缺陷：（1）為引入外

18、加電場(chǎng)的影響。（2）為考慮位壘 與小島尺寸即島間距離的關(guān)系)exp()exp(21kTFkTkATqds該理論是在熱電子發(fā)射理論的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，給理論的實(shí)質(zhì)是在電子逸出金屬小島表面，需要克服的位壘中，引入了鏡像力和外加電場(chǎng)的影響。6.1.2肖特基發(fā)射理論得到島狀波膜的電導(dǎo)率為：s從上式可以看出，在弱場(chǎng)強(qiáng)的作用下，因?yàn)?很小，島狀薄膜的 幾乎與F無關(guān)，符合歐姆定律。在強(qiáng)電場(chǎng)下，因?yàn)?較大，而有這時(shí)薄膜的伏安特性曲線顯著的偏離歐姆定律，這個(gè)結(jié)論也與實(shí)際情況相符。存在的問題：1.為給出島狀薄膜電導(dǎo)對(duì)小島尺寸及島間距離的依從關(guān)系。2.上式給出的電導(dǎo)率值也還遠(yuǎn)不能符合實(shí)際數(shù)值。21F21F)exp(21

19、kTFs)exp()exp(21kTFkTkATqds該理論認(rèn)為，由于熱活化的結(jié)果，電子從一個(gè)中性小島移至另一個(gè)中性小島，因而使原來中性的一些小島帶有電荷。在載電小島和中性小島間的電子傳輸則是一個(gè)隧道過程。6.1.3活化隧道理論這個(gè)理論是在1962年由紐蓋保爾和維波首先提的，因此有時(shí)也稱為鈕-波理論這個(gè)理論的本質(zhì)是把載流子的熱活化產(chǎn)生機(jī)理與隧道效應(yīng)相互結(jié)合起來。經(jīng)過一系列的理論推導(dǎo)，得到島狀薄膜的電導(dǎo)率為：)(exp()24exp(4322kTxdhqada從上式可看出，活化隧道理論與肖特基發(fā)射理論類似，也可以說明島狀薄膜電導(dǎo)率與溫度和外加場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系。不同的是：它還能比較正確的說明電導(dǎo)率與小島

20、尺寸和島間距離的關(guān)系。存在問題：1.認(rèn)為電子了來自中性小島，不能解釋觀察到的大電流。2.把活化能和隧道位壘看作是互不相關(guān)的，各在不同階段起作用，與實(shí)際情況存在偏差。6.1.4連續(xù)薄膜的電導(dǎo)理論設(shè)有一塊薄膜如下圖所示，其厚度為d（沿Z軸方向），d的大小為塊狀材料中電子平均自由程的數(shù)量級(jí)。 若電子的運(yùn)動(dòng)方向與X軸方向成一角度（如下圖），則在Z軸方向有一個(gè)速度分量。因此，可能在沿X方向的距離小于 處，與薄膜的表面相碰撞。從而干擾了電子沿X軸方向的速度。影響到薄膜的電導(dǎo)率。顯然，當(dāng)薄膜的厚度越小這種干擾就越大，薄膜的電導(dǎo)率越小。)(1)(kF1)()( )161685()()121 (43)1 (83

21、1sbb22kFkFdTTekBekkkBkkeKbskTkkb或者）（以電阻率表示時(shí)，則為從上面的關(guān)系可以看出：在知道了薄膜厚度、塊材的電導(dǎo)率后和平均自由程之后，就可以用（）式，求得薄膜的電導(dǎo)率。在k遠(yuǎn)大于1時(shí)，由（）式得：bbbkkk83183831對(duì)連續(xù)薄膜電導(dǎo)的討論按表面電子的反射情況，可將連續(xù)薄膜分為三類。0p0p1p第一類是表面粗糙，對(duì)電子全是漫反射。這類的薄膜的第二類是表面光滑，對(duì)電子是部分漫反射，部分是鏡面反射，這類膜的第三類膜的表面光滑程度達(dá)到原子級(jí)。因而，其表面對(duì)電子全是鏡面反射，實(shí)際的薄膜屬于第二類薄膜。kkb8318311bdk)1 (831pkb若為粗糙表面并且k遠(yuǎn)大

22、于1，因?yàn)?所以從該式可以清楚的看出：薄膜的厚度越小，它的電阻率就越大于塊狀材料。對(duì)于部分漫反射情況，在k遠(yuǎn)大于1時(shí)，可得到：對(duì)于同樣的薄膜，表面光滑程度的改善以后，p從零逐漸增大，薄膜的電導(dǎo)率變大。第八章薄膜的形成與生長(zhǎng)氣態(tài)原子凝聚：三維成核擴(kuò)散過程：核長(zhǎng)大到連續(xù)成膜。8.1形核形核是薄膜的誕生過程，從本質(zhì)上是一個(gè)氣固相轉(zhuǎn)化問題 。8.1.1凝聚過程氣態(tài)原子的凝聚是氣態(tài)原子與所達(dá)到的基片表面通過一定的相互作用而實(shí)現(xiàn)的，這一相互作用即為氣態(tài)碰擊原子被表面原子的偶極距后四極距吸引到表面，結(jié)果原子在很短時(shí)間內(nèi)失去垂直于表面的速度分量。只要原子的入射能量不太高，則氣態(tài)原子就會(huì)被物理吸附。被吸附的原子

23、被稱為吸附原子。吸附原子在表面具有一定停留或滯留時(shí)間，在這一時(shí)間里，吸附原子可以和其他吸附原子作用形成穩(wěn)定的原子團(tuán)或被表面化學(xué)吸附，同時(shí)釋放凝聚潛熱。如果吸附原子沒有被吸附，它將會(huì)重新被蒸發(fā)或脫附到氣相中。因此凝聚是吸附和脫附的平衡效果?！澳邸被颉罢硿毕禂?shù)，碰擊原子被注入到基片（表面）的幾率。它是由凝聚在表面的原子書與總碰擊原子數(shù)之比來確定。吸附原子在基片表面移動(dòng)，在被脫附之前，具有的平均停留時(shí)間為：脫附能率：吸附原子表面振動(dòng)頻desQ)exp(1RTQdess在停留時(shí)間，一個(gè)平衡態(tài)的吸附原子在基片表面上擴(kuò)散，擴(kuò)散距離由布朗運(yùn)動(dòng)中的愛因斯坦關(guān)系式給出：x）（：表面的擴(kuò)散系數(shù)能：表面擴(kuò)散跳躍的激活跳躍距離：表面上吸附位置間的kTaDDakTQQakTQaDxssddesdssd2d2121QexpQ)2exp(2)2exp()2(8.1.2成核理論 在這均勻成核理論中，原子團(tuán)勢(shì)由吸附原子在基片表面的碰撞而形成。起初自由能變化隨