【科普視頻】化學氣相沉積法CVD合成鑽石全過程展現

2021-02-15 wattsine


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天然鑽石形成於33億年前，最年輕的鑽石也在9.9億年前，相比天然鑽石的悠久歷史，誕生於上十八世紀中期的人工合成鑽石算得上是新事物。隨著一代代科學家的努力，合成鑽石的方法也越來越豐富。目前能夠實現產業化的技術主要有兩種：高溫高壓法(簡稱HTHP)和化學氣相沉積法(簡稱CVD)。HPHT技術是模擬天然鑽石在地殼中高溫高壓的生成環境而合成的鑽石，其目的是改變或改善某些特定種類鑽石的天然體色，使其呈現更有價值的顏色。一般來說，顏色方面可升級至4-6個等級。不過不是每顆鑽石都能接受該技術處理，必須要有J色以上(針對開普系列)，且不含雜質、高淨度的質量。在處理時，無法預測其結果。也就是說，不能確定可以提升到什麼等級。同時，經過HPHT處理的鑽石也有可能顏色加深或改變，成為彩鑽級別。CVD化學氣相沉積合成鑽石是以一顆母石(鑽石)作為基底。在相對低溫(800度)的環境下，把甲烷(CH4)和氫氣(H2)混合後用微波加熱產生等離子體，經擴散對流，最後以鑽石的結構形態沉澱在基片上。讓甲烷中的碳原子不斷沉積到母石基底上。合成鑽石一層層地增生，鑽石便會以基底為基礎，迅速「長大」。因此，CVD合成鑽石擁有和天然鑽石完全一樣的化學成分和物理構成。CVD技術合成的鑽石僅用肉眼從外觀上看，與天然真鑽沒有任何區別。今天，我們就通過一段視頻，來了解一下CVD(化學氣相沉沉積)法技術合成鑽石的全過程吧！

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