Die Mikrostruktur und thermomechanischen Eigenschaften von Ni Schichten wurden mit Rasterelektronen- und ionenmikroskopie sowie mit der Substrat-Krümmungsmethode untersucht. Die 150 bis 1000 nm dicken Ni Schichten wurden auf oxidierten (100) Si und auf (0001) alpha-Al2O3 Substraten mit Kathodenzerstäubung abgeschieden. Die Schichten auf Si zeigen eine {111} Textur und eine mittlere Korngröße, die mit der Schichtdicke skaliert. Im Gegensatz dazu wachsen die Ni Schichten epitaktisch mit zwei Zwillingsorientierungen auf dem alpha-Al2O3 Substrat auf. Die thermomechanischen Spannungsmessungen an den polykristallinen Ni Schichten zeigen eine Zunahme der Spannung mit abnehmender Schichtdicke. Bei ca. 1100 MPa bildet sich ein Spannungsplateau aus, das dadurch erklärt wird, dass in den dünnen Schichten die Fließgrenze nicht mehr erreicht wird. Bei hohen Temperaturen treten sowohl Versetzungsplastizität als auch Diffusion als Spannungsrelaxationsmechanismen auf. Die Spannungen der epitaktischen Ni Schichten bei Raumtemperatur und bei hohen Temperaturen folgen den Vorhersagen des Nix-Freund Modells, das auf Versetzungsplastizität beruht.