Bei solchen Randbedingungen kann sich sicherlich kein globales thermodynamisches Gleichgewicht ausbilden, der Züchtungsprozeß liegt also weit weg davon.
Bei einer Beschränkung der Betrachtung auf die Epitaxieoberfläche kann man dagegen die Quellen der Molekularstrahlen außer acht lassen. Dann läßt sich der Prozeß im lokalen Gleichgewicht betrachten [Hermann and Sitter, 1994]:
Molekularstrahlen treffen auf die Epitaxieoberfläche (Abb. 2.1), wo Teilchen
Im Idealfall führt die Migration der Teilchen auf der Oberfläche zur Chemisorbtion unter Bildung von zweidimensionalen Keimen, weil sich dadurch die Anzahl der Bindungspartner erhöht. Aus dem selben Grund ist der Einbau an Stufen, wenn vorhanden, energetisch bevorzugt.
Bei großer Oberflächenbeweglichkeit, wie sie für hohe Wachstumstemperaturen typisch ist, erfolgt das Wachstum somit Schicht für Schicht (Franck-van der Merwe Wachstum, Abb. 2.2 links). Mit zunehmender freier Weglänge kann ein Übergang von der Bildung lokaler zwei-dimensionaler Keime zum Einbau an Stufen erfolgen, die durch die Anlagerung der Spezies über die Oberfläche ,,fließen`` (step flow). Diese Unterscheidung spielt eine große Rolle für RHEED-Oszillationen (s. 3.1.1)
Bei niedriger Oberflächenbeweglichkeit bauen sich ankommende Spezies nahe ihrer Auftreffpunkte ein, teilweise stapeln sie sich dabei sogar übereinander. Dabei bilden sich aber dreidimensionale Keime die zum Inselwachstum (Vollmer-Weber Wachstum, Abb. 2.2 rechts) führen.
Im Falle der Heteroepitaxie (wenn also Substrat und Epitaxieschicht verschieden sind) wird oft eine Mischung dieser beiden Wachstumsmodell beobachtet. Nach einer Anzahl von Monolagen, die von der Wechselwirkung zwischen Substrat und Epitaxieschicht abhängt, kommt es zum Übergang von schichtweisem Wachstum zum Inselwachstum (Stranski-Krastanov Wachstum, Abb. 2.2 Mitte):
Das Substrat erzwingt anfänglich den zwei-dimensionalen Einbau, nachdem aber einige Monolagen gewachsen sind, wird der Substrateinfluß zunehmend abgeschirmt. Nun kann es energetisch günstiger sein, vom bislang zwei-dimensionalen Wachstum ins drei-dimensionale Wachstum überzugehen. Als Beispiel kann die Fehlanpassung zwischen Substrat und Epitaxieschicht zu Stranski-Krastanov Wachstum führen, wenn sich zuerst im layer-by-layer Wachstum eine Verspannung aufbaut, die sich dann über die vergrößerte Oberfläche der drei-dimensionalen Inseln zu relaxieren sucht.
