CVD 金刚石,或称化学气相沉积金刚石,是一种通过低压下的化学过程在实验室培育出的金刚石。这种方法包括使用经过特定化学反应的金刚石种子,在基底上沉积一层金刚石。
创建过程:
CVD 工艺以基底(通常是一片薄薄的金刚石)为起点,在基底上沉积金刚石材料。该过程包括将气体(通常是甲烷和氢气的混合物)引入反应室。在低压和高温等受控条件下,气体被电离成等离子状态。在这种状态下,碳原子从气体分子中分离出来,沉积到基底上,以金刚石的形式结合在一起。CVD 方法的变化:
- CVD 方法有多种类型,包括
- 等离子体增强化学气相分解(PECVD):使用等离子体增强化学反应。
- 微波等离子体化学气相分解(MPCVD):利用微波能量产生等离子体。
- 低压化学气相分解(LPCVD):在非常低的压力条件下运行。
超高真空化学气相分解(UHVCVD):在超高真空环境下进行,可实现精确控制。
特性和生长后处理:
CVD 金刚石的生长速度非常快,这可能会导致出现颗粒、斑点状内含物和棕色色调等不理想的特征。通过生长后处理,如高压高温(HPHT)处理,可以减轻或改善这些缺陷。不过,这种处理可能会带来新的问题,如乳化。通常建议选择未经过此类处理的 CVD 钻石,以获得更自然的外观。与 HPHT 钻石的比较:
虽然 CVD 和 HPHT 都是制造实验室培育钻石的方法,但它们在工艺上有很大不同。HPHT 复制了钻石在极压和极温条件下形成的自然过程,而 CVD 则是在低压条件下进行,并涉及化学反应。
应用和市场: