天然钻石的原料并不稀奇,也就是碳,钻石的形成条件非常苛刻,需要在高达1100-1500℃,4.5万到6万个大气压的压强环境下才能形成。地球的地幔层刚好满足了钻石形成条件,天然钻石就诞生在这里,并随着火山运动来到地球表面。天然钻石中,也有相当一部分属于工业级金刚石,能够达到珠宝级的钻石少之又少,再加上过去开采钻石难度非常大,因此钻石长期被皇室、贵族等垄断。
人造金刚石刚开始是为了满足工业需求,但是宝石级金刚石确实稀缺品,尤其是在广告、电影、电视剧的轰炸下,人们已经将钻石当作了结婚必备之物,而天然钻石一直都非常昂贵,在这种背景下,培育钻石强势入局了。培育钻石的出现,搅动着全球钻石市场,人们再也无法忽视它的存在,不少珠宝商人开始纷纷入局培育钻石。因此人造钻石设备应运而生。
CVD人造钻石设备采用微波等离子体CVD技术,使天然气和氢气加热后,在压力室内形成碳等离子体,该等离子体不断沉积在压力室底部的碳底层上,逐渐积聚和硬化,形成钻石薄片。
通过等离子增加前驱体的反应速率,降低反应温度。适合制备面积大、均匀性好、纯度高、结晶形态好的高质量硬质薄膜和晶体。等离子技术解决了传统等离子技术的局限,可以在10mbar到室压范围内激发高稳定度的等离子团,减少因气流、气压、气体成分、电压等因素波动引起的等离子体状态的变化,确保单晶生长的持续性,为合成大尺寸单晶金刚石提供有力保证。
CVD人造钻石设备应用范围:高品质单晶金刚石、多晶金刚石的批量生长(大尺寸宝石级单晶钻石、高取向度金刚石晶体、纳米结晶金刚石、碳纳米管/类金刚石碳(DLC)),同时适用于其它硬质材料如Al2O3,c-BN的薄膜沉积和晶体合成。多种薄膜的CVD制备、材料表面处理和改性、低温氧化物的生长等。适合光学、电子、工具级金刚石膜或单晶、石墨烯等的产业化生产,材质表面处理、低温氧化物的生长等。