У плівці досягається мінімум поверхневої енергії в тому разі, якщо площа поверхні та меж зерен є мінімально можливою. Незалежно від форми зерен поверхня плівки повинна бути плоскою. Але на практиці такі поверхні не
Рисунок 2.5 - Якісна залежність середнього розміру кристалітів від товщини (а); температури підкладки і відпалювання (б, в) та швидкості конденсації (г)
спостерігаються, оскільки плівки мають шорсткість. Середнє відхилення від середньої товщини d визначається розподілом Пуассона і визначається зі співвідношення
(2.4)
Площа поверхні при цьому буде пропорційна , тобто~. Цей висновок майже не підтверджується експериментально (рис. 2.6), оскільки S пропорційна не , а d. Це
Рисунок 2.6 - Залежність S/S0 від товщини для плівок Nі (S0- геометрична площа плівки). Площа S розраховувалася на основі даних про адсорбцію газів плівкою пояснюється тим фактом, що плівка має пористу структуру, тобто внутрішню поверхню, яка також адсорбує гази. Пори і порожнини виникають у плівках унаслідок коалесценції вакансій. Вимірювання густини плівок свідчать про те, що вона може дорівнювати (0,6 - 0,9)r0 (r0 - густина масивного зразка). При відпалюванні плівкових зразків відбувається анігіляція вакансій або їх стікання на межу зерен і внутрішні поверхні. Це спричинює деяке збільшення густини плівки.
(2.4)