L'instabilità morfologica è una caratteristica assai comune della crescita di un'interfaccia cristallina: la crescita di un cristallo dipende infatti molto spesso dalla diffusione di qualcosa - atomi o molecole, energia, impurezze - e tutto ciò che cresce per diffusione è intrinsecamente instabile. Le instabilità diffusionali sono evidentemente di origine cinetica. Si immagini un interfaccia piana: ad esempio, un gradino monoatomico che delimita una terrazza su di una superficie vicinale. La superficie è in contatto con un vapore soprasaturo, gli atomi del vapore vengono adsorbiti alla superficie, diffondono su di essa, trovano il gradino e vi si legano. Per fluttuazione aleatoria una sporgenza appare lungo il bordo del gradino. Il movimento diffusivo porta gli atomi a incontrare la sporgenza prima del resto del gradino: la sporgenza riceve più materia delle regioni vicine e viene amplificata. Un gradino rettilineo è dunque instabile e rapidamente la sua forma diventa serpeggiante durante la crescita. Se gli atomi si legano al gradino in maniera irreversibile, e non possono neppure diffondere lungo il bordo del gradino stesso, l'instabilità è massima, e l'interfaccia diventa frattale. Se l'anisotropia cristallina può giocare il suo ruolo, ad esempio se gli atomi possono diffondere lungo il gradino e dare luogo a morfologie compatte, l'instabilità darà origine a strutture dendritiche. Tutti questi effetti saranno discussi in dettaglio in una prima parte del mio intervento, che si occuperà essenzialmente solo di crescita epitassiale. La seconda parte sarà dedicata alle instabilità di origine energetica, che prevalgono in prossimità dell'equilibrio termodinamico. In effetti, quando la crescita epitassiale riguarda due materiali di diversa natura chimica - come germanio su silicio - il reticolo cristallino dell'adsorbato deve modificarsi per adattarsi a quello del substrato - una situazione che puòessere al più metastabile all'equilibrio, a causa dell'energia elastica di deformazione accumulata nell'adsorbato. Azaro, Tiller e Grinfeld hanno mostrato che un'instabilità morfologica è effettivamente latente. Un'interfaccia piana è instabile e tende a divenire ondulata per rilassare le deformazioni elastiche della struttura. L'ondulazione può evolvere sino al frantumarsi dello strato adsorbito in un insieme di isole tridimensionali. L'instabilità gioca dunque qui un ruolo tecnologico importante, perchè queste isole sono gli elementi costitutivi di strutture di ``punti quantici'' (quantum dots), che godono di notevoli proprietà di confinamento elettronico.

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