骨灰钻石化学气相沉积法需要采用CVD设备,CVD设备有CVD炉与混气系统、真空系统组成。
CVD法培养钻石的基本原理是在真空中,利用甲烷气体的高热分解,分解出碳原子的等离子体,从而沉积出钻石。
CVD技术早期的研发是用来生成一种叫钻石薄膜的东西,后来的研究中发现,如果加入钻石晶种,一样可以长非常大颗粒的合成钻石。CVD技术目前是非常热门的技术,包括美国,中国,日本,韩国,等等非常多国家的公司在合成CVD钻石。
理论上钻石是需要在高压的环境下才能够生成,但有一种气体叫做甲烷,化学式为CH4,结构如上图所示,可以想象成一个碳原子有四条手臂,分别牵着四个氢原子。在高温以及真空状态的环境下,甲烷会分解,碳原子跟氢原子的链接会分开,碳原子跟碳原子联结沉积到晶种之上,从而形成钻石。CVD技术培育钻石能以每小时0.006mm的速度增长,两天时间就能获得一颗周围包裹着石墨的钻石。CVD技术运用了真空技术,低压技术,但是它也是需要在高温的环境下才能生成。
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