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本文对薄膜初期成核及生长过程进行了模拟研究，主要由两部分构成：一是研究低温下薄膜的分形生长，包括超薄金属膜的多中心分形生长、分形理论在薄膜中的应用、不同衬底表面结构对薄膜分形生长的影响；二是研究高温下薄膜致密团状生长，通过改变模拟参量(如基板温度、沉积速率和覆盖度等)得到模拟结果，并把模拟结果与文献中的实验结果进行讨论和比较。
在引言中，介绍了众多文献报道的薄膜生长实验的研究情况，特别是低温下出现的分形生长现象和高温下致密团状生长现象；同时简单地介绍了近年来计算机模拟薄膜生长的研究现状。
第二章着重介绍薄膜的成核生长理论，用图解法对吸附粒子的表面扩散现象进行解释，并讨论了不同的衬底结构对分形和团状生长的影响；还介绍了岛密度、岛尺寸分布和平均场成核理论等成核基本概念；另外，还讨论了多层外延生长动力学，运用Ehrilich-SchWOebel(ES)势解释薄膜生长模式，并提出了制膜工艺的改良方法。
第三章介绍了有关分形的一些基本概念，包括分形、分形维数和分形特性等，概述了分形在薄膜生长中的应用，还介绍了本模型分形维数的算法：盒计数法和Sandbox法。
第四章侧重于实现薄膜生长模型。模型中涉及到一系列数学和物理方法，其中数学方法有Montecarlo方法的伪随机数的产生和检验以及随机变量抽样方法等；物理方法有Lennard-Jones作用势和Arrhenius方程等。本文共实现了四个生长模型：MC模型(MonteCarlo)，LJ-MC(Lennard-JonesMonteCarlo)模型，LJ-MC-Edge(Lennard-JonesMonteCarlo-Edge)模型和KMC模型(KineticMonteCarlo)。其中MC模型和LJ-MC模型适用于低温下薄膜的分形生长情况的研究KMC模型是把沉积速率、基板温度等量化了的模型，适用于高温下致密团状生长的情况；LJ-MC-Edge模型则是研究分形生长和团状生长之间的过渡模型。
第五章是模拟结果的分析与讨论。首先对分形生长模拟图案和数据进行分析与讨论，主要考虑最大扩散步数和覆盖度对稳定岛密度、初始生长阶段、分形维数和平均岛尺寸的影响。MC模型考虑了不同衬底表面结构的影响，如(001)和(111)衬底等；另外，以Fe/Fe(001)生长为例实现比较系统的KMC生长模型，并讨论分析了致密团状生长的模拟图案和数据结果。主要考虑了基板温度、沉积速率和覆盖度等对稳定岛密度、初始生长阶段、扩散系数、平均扩散步数和平均岛尺寸等的影响。
第六章总结了模拟的结论。剖析薄膜成核及生长过程的成膜机理和生长机制，并提出一些有待解决的问题。