在基底表面上吸附的氣相原子凝結(jié)之后，吸附原子在其表面上擴(kuò)散遷移而形成晶核。晶核再結(jié)合其他吸附氣體原子逐漸長(zhǎng)大，*便形成了薄膜。因此薄膜的形成是由成核開始的，由核生長(zhǎng)而形成薄膜。

晶核形成與生長(zhǎng)的物理過程可用圖5一3來表示。從圖中可以看出核的形成與生長(zhǎng)的四個(gè)階段:

(1)從蒸發(fā)源蒸發(fā)出的氣相原子人射到基片表面上，其中一部分因能量較大而彈性反射回去，另一部分則吸附在基片表面上。在吸附的氣相原子中有一小部分因能量較大而再蒸發(fā)，回到氣相。

(2)吸附氣相原子在基底表面上擴(kuò)散遷移，互相碰撞結(jié)合形成原子對(duì)或小原子團(tuán)并凝結(jié)在基片表面上。

(3)原子對(duì)或小原子團(tuán)和其他吸附原子繼續(xù)碰撞結(jié)合，一旦原子團(tuán)中的原子數(shù)超過某一個(gè)臨界值，則原子團(tuán)進(jìn)一步與其他吸附原子碰撞結(jié)合，向著長(zhǎng)大方向發(fā)展形成穩(wěn)定的原子團(tuán)。含有臨界值原子數(shù)的原子團(tuán)稱為臨界核，穩(wěn)定的原子團(tuán)稱為穩(wěn)定核。

(4)穩(wěn)定核再捕獲其他吸附原子，或者與人射氣相原子相結(jié)合使它進(jìn)一步長(zhǎng)大成為小島。

核形成過程若在均勻相中進(jìn)行則稱為均勻成核;若在非均勻相或不同相中進(jìn)行則稱為非均勻成核。在固體或雜質(zhì)的界面上發(fā)生核形成時(shí)都是非均勻成核。