金屬在冷凝面上的冷凝過程的分類-材料實驗顯微鏡
金屬蒸氣的冷凝
由蒸發表面蒸發出來的金屬原子或分子在空間遷移，當這些
分子或原子遷移到冷凝表面時，就會冷凝成為液體或固體。當冷凝
表面的溫度足夠低時，形成固體。
當蒸氣原子或分子接近于冷凝表面的若干原子直徑范圍時，
就進入冷凝表面的表面力場。如果入射原子或分子到達冷凝表面
后在法線方向上仍有相當大的動能，則在冷凝表面作短暫停留(約
10～12S)后就被反射。如果人射原子或分子
金屬在冷凝面上的冷凝過程大致可分為三類
(1)核生長型
這種類型形成過程的特點是：到達冷凝面上的原子首先凝聚
成核，后續飛來的原子不斷集聚在核的附近使核在三維方向不斷
成長，較終形成結晶。大部分結晶的形成過程都屬于這種類型。
電子顯微鏡的觀察和理論分析的結果表明，核生長型的結晶
其生長過程可以分成如下四個階段。
①成核階段
碰撞到冷凝面的原子，其中一部分與冷凝面原子交換的能量
很少，仍具有很大的能量，所以能返回氣相。而另一部分則被吸附
在冷凝表面上，這種吸附主要是物理吸附，原子將在表面上停留
一定的時間。由于原子本身還具有一定的能量，同時還可以從冷凝
面上得到熱能，因此原子可能在表面進行遷移或擴散。在這一過程
中，原子有可能再蒸發，也可能與冷凝面發生化學作用形成化學
吸附，還可能遇到其他的蒸發原子而形成原子對或原子團，發生
后兩種情況時，原子再蒸發與遷移的可能性極小，從而逐漸成為
穩定的凝聚核。
②小島階段。當凝聚晶核達到一定濃度以后，繼續蒸發就不再
形成新的晶核。新蒸發來的吸附原子通過表面遷移將集聚在已有
的晶核上，使晶核生長并形成小島，這些島通常是三維結構，并
多數已具有該種物質的晶體結構，即已形成微晶粒。
③網絡階段。隨著小島的生長，相鄰的小島會相互接觸并彼此
結合，結合的過程有點類似兩個小液滴結合成一個大液滴的情況。
這是因小島在結合時釋放出一定能量，這些能量足以使接觸的微
晶狀小島瞬間熔化，在結合以后，由于溫度下降新生成的島重新
結晶。在尺寸和結晶取向不同的兩島相結合時，得到的微晶的結晶
取向與原來較大的小島相同。隨著小島的不斷結合，將形成一些具
有溝道的網絡狀結晶薄膜。
④連續結晶薄膜。繼續蒸發時，吸附原子將充填這些空溝道，
此時也有可能在空溝道中生成新的小島，由小島生長來填充空溝
道，較后形成連續薄膜。
