當被沉積物質(zhì)與襯底之間浸潤性很好時，被沉積物質(zhì)的原子更傾向于與襯底原子相鍵合。因此，薄膜從成核階段開始即采取二維擴展模式即層狀生長模式(又稱Frank -van der Merwe)。這種生長方式的特點是，蒸發(fā)原子首先在基片表面以單原子層的形式
均勻地覆蓋一層，然后再在三維方向生長第二層、第三層……。層狀生長方式多數(shù)發(fā)生在基片原子與蒸發(fā)原子間的結(jié)合能接近于蒸發(fā)原子間結(jié)合能的情況下。如在Au單晶基片上生長Pd，在Pds單晶基片上生長PbSe，在Fe單晶基片上生長Cu薄膜等，最典型的例子則是同質(zhì)外延生長及分子束外延。
層狀生長的大致過程為:入射到基片表面上的原子，經(jīng)過表面擴散并與其他原子碰撞后形成二維的核，二維核捕捉周圍的吸附原子便生長為二維小島，這類材料在表面上形成的小島濃度大體是飽和濃度，即小島間的距離大體上等于吸附原子的平均擴散距離。在小島成長過程中，小島的半徑小于平均擴散距離，因此，到達島上的吸附原子在島上擴散以后，都被小島邊緣所捕獲。在小島表面上吸附原子濃度低，不容易在三維方向上生長。也就是說，只有在第n層的小島已長到足夠大，甚至小島已互相結(jié)合，第n層已接近完全形成時，第n+1層的二維晶核或二維小島才有可能形成，因此薄膜是以層狀形式生長的。層狀生長時，靠近基片的薄膜其晶體結(jié)構(gòu)通常類似于基片的結(jié)構(gòu)，只是到一定的厚度時才能逐漸由刃位錯過渡到該材料固有的晶體結(jié)構(gòu)。