Epitaxie, das orientierte Kristallwachstum auf einer kristallinen Unterlage. Bei epitaktischem Wachstum wird auf einem vorgegebenen Kristall (Wirts-, Trägerkristall, Substrat, Unterlage) eine zweite kristalline Phase (Gast-, Depositkristall) so abgeschieden, daß zwischen den Gittern von Wirt und Gast eine definierte Orientierung besteht. E. ist für ein- und denselben Stoff möglich (Homoepitaxie), wird aber auch sehr häufig für unterschiedliche Stoffe (Heteroepitaxie) beobachtet. Nach dem Medium, aus dem das Material an die Unterlage herangebracht wird, unterscheidet man zwischen Flüssig- und Gasphasenepitaxie. Für das Zustandekommen einer E. sind sowohl die Eigenschaften von Unterlage und aufwachsender Substanz als auch die Wachstumsbedingungen bestimmend. Wichtige Parameter sind z. B. die Gitteranalogie, d. h. die strukturgeometrische Anpassungsfähigkeit, die Art und Reichweite der Gitterkräfte, die Temperatur der Unterlage, die Aufdampfgeschwindigkeit, die Realstruktur des Substrats u. a. m. Heteroepitaktische Abscheidung setzt gewisse Strukturanalogien zwischen den beiden Partnern voraus, jedoch kann sie auch bei größeren Unterschieden in den Parametern der verwachsenden Netzebenen durch die Ausbildung von speziellen Baufehlern (Fehlanpassung, engl. misfit) zustande kommen. Bei chem. Reaktionen an der Kristalloberfläche können die gebildeten Reaktionsprodukte gleichfalls strukturell gegenüber dem Grundgitter orientiert sein (Topotaxie).

Die E. besitzt große praktische Bedeutung, z. B. für die heterogene Katalyse, für Inhibitoreffekte und Korrosionsvorgänge, vor allem aber auch für die Herstellung von Halbleiterbauelementen (Halbleiterepitaxie). Dabei läßt man auf einer geeigneten kristallinen Unterlage dünne Schichten verschiedener Halbleitersubstanzen epitaktisch aufwachsen. Für Silicium als Unterlage verwendet man dabei meist die CVD-Technik, für die Herstellung definierter Schichten im Nanometerbereich ist besonders die Molekularstrahlepitaxie (engl. molecular beam epitaxie, MBE) geeignet.