基板の表面エネルギーをγs、膜の表面エネルギーをγf、膜と基板の界面エネルギーをγiとする。島状(ボルマー・ウェーバー)成長が起こりやすい条件はどれか。

正解：B. γs < γf + γi のとき

膜が基板をぬらして広がるかどうかは、表面エネルギーの釣り合いで決まります。基板の表面を膜で覆うと、基板の表面(γs)が膜の表面(γf)と界面(γi)に置き換わるので、γs < γf + γi なら覆わないほうがエネルギーが低く、膜は丸まって3次元の島になります。これがボルマー・ウェーバー成長です。逆に γs > γf + γi なら膜で覆うほうがエネルギーが下がるので、層状に成長します。表面エネルギーの小さい酸化物やガラスの基板の上に、表面エネルギーの大きい金属を成膜すると島状になりやすいのはこのためです。成膜速度や温度は島の密度や大きさに影響しますが、成長様式の基本はエネルギーの大小関係で決まります。