Die Oberflächenenergie des Substrats sei γs, die der Schicht γf und die Grenzflächenenergie zwischen Schicht und Substrat γi. Unter welcher Bedingung tritt Inselwachstum (Volmer-Weber-Wachstum) bevorzugt auf?

Lösung: B. Bei γs < γf + γi

Ob die Schicht das Substrat benetzt und sich ausbreitet, entscheidet das Gleichgewicht der Oberflächenenergien. Wird die Substratoberfläche mit der Schicht bedeckt, wird die Substratoberfläche (γs) durch die Schichtoberfläche (γf) und die Grenzfläche (γi) ersetzt; bei γs < γf + γi ist die Energie ohne Bedeckung niedriger, und die Schicht zieht sich zu dreidimensionalen Inseln zusammen. Das ist das Volmer-Weber-Wachstum. Ist umgekehrt γs > γf + γi, senkt die Bedeckung die Energie, und die Schicht wächst lagenweise. Deshalb neigen Metalle mit hoher Oberflächenenergie auf Oxid- oder Glassubstraten mit niedriger Oberflächenenergie zum Inselwachstum. Abscheiderate und Temperatur beeinflussen Dichte und Größe der Inseln, der Wachstumsmodus selbst wird aber grundsätzlich durch das Größenverhältnis der Energien bestimmt.