- 晶种
晶种的存在相当于预先给熔体里的碳原子一个模板,一个可供碳原子去生长的表面,一个巨大的晶核。熔体内形核的步骤不再必须,碳原子更倾向于跨越小的能垒去长大,而非跨越大的能垒去形核然后长大。
HPHT由于触媒的存在,做出来的金刚石纯度往往不太理想,应用在光学和半导体工业时略显疲态。
同时HPHT难以制备大面积和复杂形状的金刚石薄膜,比如有些金属刀具需要镀上一层金刚石薄膜,但是被镀物形状复杂,一把刀是基本可能放进六面顶压机里的。
金刚石镀膜后的刀具
这时候就需要一种能大面积制备金刚石的方法,化学气相沉积法应运而生。
化学气相沉积法(CVD)
CVD是利用气态的先驱反应物,通过原子、分子间化学反应的途径生成固态薄膜的技术。
举个例子更容易介绍,这块是世界上最大的人造金刚石,没有之一,重达155克拉[7]!
厚度是1.6 ± 0.25 mm
而且这块巨大的“薄”膜达到了“IIa型”钻石的标准,即不含氮和其他杂质的、成分非常纯洁的钻石。
自然界中仅2%左右的天然钻石是这个级别,英女王权杖上的库利南一号就是来源于一块IIa型的金刚石原石。