薄膜的形成與生長過程大體可分為外來原子在基底(或稱為基片、基板或襯底)上的凝結(jié)、擴散、成核、晶核生長、原子或粒子團的接合及連接成膜等階段。薄膜的形成與生長過程不僅與薄膜材料和基底材料有關(guān)，還受原子和離子的狀態(tài)及能量、沉積速率、基底溫度、雜質(zhì)等多種因素的影響。薄膜的生長過程將決定薄膜的微觀組織與結(jié)構(gòu)，而薄膜的微觀組織與結(jié)構(gòu)直接決定薄膜的物理化學(xué)性能。因此，在討論薄膜結(jié)構(gòu)和性能之前，先研究薄膜的形成與生長是十分必要的。雖然薄膜的制備方法多種多樣，薄膜形成的機理各不相同。但在許多方面，不同的制膜方法和薄膜的形成與生長過程仍具有許多相同的特點。在本章中，我們主要以真空制膜為例進行討論。