一般認為薄膜內應力是由熱效應、相變、界面應力、雜質效應等因素綜合作用的結果。
    一、熱效應
    熱效應是內應力的主要來源。因此在選擇基片時應盡量選擇其熱膨脹系數(shù)與薄膜相接近的材料，或者選擇可使薄膜處于壓應力狀態(tài)的基片材料?；瑴囟葘Ρ∧さ膬葢τ绊懞艽?，它直接影響吸附原子在基片表面的遷移能力，從而影響薄膜的結構、晶粒的大小、缺陷的數(shù)最和分布，而這些都與內應力大小有關。
    二、相變
    薄膜的形成過程實際上也是一個相變過程，即由氣相變?yōu)橐合嘣僮優(yōu)楣滔?，這種相變帶來體積上的變化，從而產生內應力。在薄膜形成過程中，首先是在基片上凝聚成短程有序的類液體固相，這時薄膜并沒有本征應力;當類液體固相向穩(wěn)定的晶相轉變以后，由于兩相密度不同，就產生了本征應力。例如Ga由液相變?yōu)楣滔鄷r體積將發(fā)生膨脹，因而薄膜內將產生內應力;Sb在常溫下形成的薄膜一般是非晶態(tài)，當膜厚超過某一臨界值時將發(fā)生晶化，晶化時體積收縮，薄膜內就產生張應力。
    三、界面應力
    當薄膜材料的晶格結構與基片材料的晶格結構不同時，薄膜最初幾層的結構將受到基片的影響，形成接近或類似基片的晶格尺寸，然后逐漸過渡到薄膜材料本身的晶格尺寸。在過渡層中的結構畸變，將使薄膜產生內應力。這種由于界面上晶格的失配而產生的內應力稱為界面應力。為了減少界面應力，基片表面晶格結構應盡量與薄膜相匹配。
    四、雜質效應
    在淀積薄膜時，環(huán)境氣氛對內應力影響很大。真空室內的殘余氣體或其它雜質進人薄膜結構中將產生壓應力。制備好的薄膜置于大氣中，會受到環(huán)境氣氛的影響，例如銅膜的表面遇到空氣會在表面生成一層很薄的氧化層，它也會使薄膜增加壓應力。進人薄膜中的殘余氣體還可能再跑出來，在薄膜中留下空位或微孔，從而出現(xiàn)張應力。由于晶界擴散使雜質進人薄膜中也會產生壓應力。
    除了以上幾種原因以外，在薄膜生長過程中由于小島的合并、晶粒的合并、缺陷、微孔的擴散等，會引起表面張力的變化，也會引起薄膜內應力的變化。