怎么做钻石最简单的方法（手把手教你做钻石之合成方法篇）

人造培育钻石主流的方法有两种，一种是模拟地球自然环境生长钻石，就是高温高压法。还有一种就是我们今天介绍的化学气相沉积（CVD）法。首先我们介绍下几种CVD方法。

高温高压法所使用的六面顶压机

1.热丝化学气相沉积（HFCVD）法

它的基本原理是利用设置在衬底附近的金属热丝高温分解含碳气体，形成活性含碳基团和原子态氢，两者与衬底之间相互作用，在衬底表面形成金刚石膜。它是历史上首先合成金刚石的方法，其设备结构简单，操作方便，投资成本较低，工艺特点是金刚石的生长速率较快，沉积参数范围较宽，要求不严格，能获得面积较大的金刚石膜，便于实现工业化生产，因此是目前应用较多的一种方法。但HFCVD法也存在不足之处，例如热丝在高温下容易碳化和变形、容易蒸发出灯丝材料污染沉积出的金刚石，其中灯丝的污染最为严重，它直接限制了金刚石沉积质量的进一步提高，也决定了HFCVD法对光学、电子学应用的金刚石材料的制备不适合，产品适用于工具领域和热学领域，目前国内市场已产出大量工具级多晶金刚石片，价格便宜好用，而大面积导电金刚石材料的制备将在未来占据国内市场占有一席之地。

2.直流等离子体喷射化学气相沉积（DC-PJ CVD）法

它是在中到高气压（约100Torr至一个大气压）、相对高的气体流量（每分钟几升）的条件下，气体被直流电源激活形成等离子体，体积急剧膨胀形成高速喷射流撞击到放于反应室中的衬底表面，等离子体中的原子态氢和活性含碳基团在衬底表面形成岛状金刚石膜。其主要特点是沉积速率高，据报道其沉积速率可以达到1000 μm/h，该装置在所有方法中沉积金刚石的速率最高，沉积面积最大。不过该方法也存在膜厚不均匀和由于气体温度过高造成的温度控制能力弱等缺点，大大降低了膜的质量，目前国内已经具有工业生产的能力，并已经出售相关产品，用于金刚石加工工具（修正笔、拉丝模具等）、光学窗口等。

3.微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法

它是利用微波使反应气体电离产生等离子体，等离子体中的原子态氢和活性含碳基团在衬底表面发生化学反应，沉积出金刚石膜。其设备是最为稳定且能够制备高质量金刚石，是目前合成金刚石薄膜的主要方法。其主要特点是等离子体中电子密度高，产生原子H的浓度大，没有电极污染，能够在较大压力下产生稳定的等离子体，生长的金刚石膜的质量较高。其设备也是国内外科学家研究的重点，目前市场长已经有多种MPCVD型号。微波法能够制备大面积、高质量的金刚石，是未来制备人造金刚石最理想的方法，该方法在国外已经得到了很好的应用，如光学红外窗口等。微波CVD法能够制备高品级的金刚石，经过加工后可以作为钻石等装饰品，其价格也仅天然钻石的四分之一，但由于微波进口设备昂贵，技术起点高，目前国内仅几家科研单位和企业具有工业生产能力，已经能够合成单晶金刚石片，工具级、光学级金刚石厚膜等。

MPCVD设备照片