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CVD 金剛石的制備利用了碳的兩種同素 異形體（sp2 和 sp3 ）之間相對較小的穩(wěn) 定性差異。要創(chuàng)造合適的表面條件、有 氫原子的存在以及高于 600°C 的表面溫 度，金剛石的形成取決于有一個比石墨 更快的成核和生長速率。 生長條件是通過氫熱解、等離子體中的 氣態(tài)碳源以及 2000°C 以上的氣體溫度 創(chuàng)造的。 可通過微波、射頻、激光、直流電、 熱絲和化學(xué)反應(yīng)來加熱等離子體。連續(xù) 金剛石的成核和生長要求襯底具有耐火 特性、穩(wěn)定的碳化物形成和較低的熱膨 脹系數(shù)。 經(jīng)過近 40 年對 CVD 金剛石生長斷斷續(xù) 續(xù)的研究，微波等離子體增強(qiáng)CVD合成 法是90 年代以來興起的一種工業(yè)合成金 剛石方法。這種方法的生長速度和純度 控制有利于制造高質(zhì)量的自支撐多晶和 單晶 CVD 金剛石。

高溫高壓法(HPHT)并充當(dāng)溶解碳的輸送介質(zhì)。這種方法生絕大多數(shù)人造金剛石都是使用高溫高壓法制造的。HPHT 旨在模擬天然形成金長的材料通常呈現(xiàn)一種黃色色調(diào)，這是剛石的熱力學(xué)條件，但加入了熔融金屬因?yàn)榇髿夂蜕L材料中的氮進(jìn)入到了金溶劑或催化劑，以降低巨大的動能勢剛石晶格中。