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                【七星培育鉆石網】

                CVD合成鉆石之制造標準流程


                CVD合成法阿波羅鉆石公司( 美國.波士頓 ) 使用之CVD標準制程:


                ①在基座上放置鉆石襯底(種晶),并將空腔內的壓強降到0.1個大氣壓
                ②在空腔內注入甲烷氣體和氫氣,并用微波束加熱形成等離子體
                ③碳原子在鉆石襯底上沉積
                ④種晶像微小的鉆石磚塊一樣生長(長成方形,Elpha注),一天能生長0.5個毫米
                ⑤打開空腔,取出鉆石磚塊,切成薄片作為半導體或者切割拋光成寶石級鉆石。


                什么是CVD鉆石?CVD(Chemical Vapor Deposition化學氣相沉淀)鉆石  


                化學氣相蒸鍍乃使用一種或多種氣體,在一加熱的固體基材上發生化學反應,并鍍上一層固態薄膜。所謂CVD(Chemical Vapor Deposition化學氣相沉淀)鉆石是以一塊天然鉆裸石為母石,利用高純度甲烷、加上氫、氮等氣體輔助,在微波爐中以高壓方式,讓甲烷中與鉆石一樣的碳分子不斷累積到鉆石原石上,經過一層層增生,可形成大至10克拉之透明鉆石。為使CVD的鉆石生長順利,碳源常用已具鉆石結構的甲烷。甲烷可視為以氫壓出的單原子鉆石。這種「長大」的鉆石,品質與天然鉆石幾無二致,肉眼難辨。



                來自美國 Apollo Diamond公司工藝


                以具體的實例進行介紹,目前能夠做人造鉆石的Apollo公司進行分析,其制備的人造鉆石能夠與天然金剛石媲美,并且一些性能更好于天然的,甚至GIA都很難鑒定其是人造的。


                選料:nature diamond

                開始介紹生長過程,首先是原材料,利用同質外延的技術,就是把小的金剛石長成大的金剛石


                選材已經完了,就到了開始準備工藝的時候,由于這個金剛石表面還存在一些缺陷,如表面不夠平整,存在雜質等,需要進行處理


                拋光:polished

                化學處理:pre-treatment

                 放入設備 MPCVD

                生長growth

                這個就是生長后形狀,由于生長中各個面長速率是不一樣的,因此需要向上的面長大,而抑制兩邊生長的,但生長的過程中無可避免的存在其他因素,生長的各個面都比較混亂,因此需要進一步進行加工

                后續處理 treatment加工:polishe

                切割:cut

                人造鉆石





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                人工鉆石人造鉆石CVD鉆石實驗室鉆石

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