在薄膜內(nèi)部任一截面上,，單位截面的一側(cè)受到另一側(cè)施加的力稱為薄膜的內(nèi)應(yīng)力,。內(nèi)應(yīng)力一般用,。表示,，其單位為N/m2。用真空蒸發(fā),、濺射,、氣相生長(zhǎng)等方法制作的薄膜都有內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力*時(shí)可達(dá)(10)9 N/m2,，過大的內(nèi)應(yīng)力會(huì)使薄膜開裂或起皺脫落,，使薄膜元器件失效。
    內(nèi)應(yīng)力可分為張應(yīng)力和壓應(yīng)力兩大類,。截面的一側(cè)受到來自另一側(cè)的拉伸方向的力時(shí),，稱為張應(yīng)力;而受到推壓方向的力時(shí)，稱為壓應(yīng)力,。過大的張應(yīng)力使薄膜開裂;過大的壓應(yīng)力使薄膜起皺或脫落,，一般習(xí)慣上對(duì)張應(yīng)力取正號(hào)，對(duì)壓應(yīng)力取負(fù)號(hào)。
    內(nèi)應(yīng)力從其起源來分,，可分為熱應(yīng)力和本征應(yīng)力,。在制備薄膜的過程中，薄膜和基片都處于比較高的溫度,，當(dāng)薄膜制備完以后,，它與基片又都恢復(fù)到常溫狀態(tài)，由于薄膜和基片的熱膨脹系數(shù)有差別,，這樣在薄膜內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,，這種由熱效應(yīng)產(chǎn)生的應(yīng)力稱為熱應(yīng)力。當(dāng)薄膜和基片的熱膨脹系數(shù)與溫度無關(guān)時(shí),，熱應(yīng)力隨溫度作線性變化,，薄膜和基片的熱膨脹系數(shù)越接近，熱應(yīng)力也就越小,。
    薄膜的形成過程中由缺陷等原因而引起的內(nèi)應(yīng)力稱為本征應(yīng)力,。從總內(nèi)應(yīng)力減去熱應(yīng)力就是本征應(yīng)力的值。本征應(yīng)力與薄膜厚度有關(guān),。在薄膜厚度很小時(shí),，構(gòu)成薄膜的小島互不相連，即使相連也呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),，此時(shí)的內(nèi)應(yīng)力較小,。隨著膜厚的增加，小島互相連接,，由于小島之間晶格排列的差異以及小孔洞的存在,，使內(nèi)應(yīng)力迅速增大，并出現(xiàn)*值,。膜厚進(jìn)一步增加,，并形成連續(xù)薄膜時(shí)，膜中不再有小孔洞存在,，此時(shí)應(yīng)力減小并趨于一穩(wěn)定值,。