Bei der Züchtung von CVD-Diamanten wird ein kohlenstoffhaltiges Gas bei moderaten Temperaturen und geringem Druck auf einen Diamantkeim aufgebracht.
Dies führt zum Wachstum eines im Labor gezüchteten Diamanten.
Die 4 wichtigsten Schritte werden erklärt
1. Vorbereitung der Saatkristalle
Das Verfahren beginnt mit der Herstellung winziger Kohlenstoff-Kristalle.
Diese Keime ahmen die natürliche Methode der Diamantbildung nach und dienen als Ausgangsmaterial für das Wachstum des Diamanten.
2. Anordnung in einer Wachstumszelle
Die Impfkristalle werden sorgfältig in einer Wachstumszelle angeordnet.
Diese Zelle befindet sich dann in einer hochgradig kontrollierten Kammer, die den Wachstumsprozess des Diamanten erleichtert.
Die Umgebung in dieser Kammer ist entscheidend für die erfolgreiche Ablagerung und Kristallisation des Kohlenstoffs auf dem Keim.
3. Einleitung des Wachstumsprozesses
Sobald der Keim platziert ist, wird die Kammer auf ein Hochvakuum evakuiert, um Verunreinigungen zu vermeiden.
Anschließend wird sie mit einem kohlenstoffreichen Gas, in der Regel einer Mischung aus Wasserstoff und Methan, gefüllt.
Energie, oft in Form von Wärme oder ionisiertem Plasma, wird zugeführt, um die chemischen Bindungen in den Gasen aufzubrechen.
Durch diese Aufspaltung kann sich der reine Kohlenstoff auf dem Diamantkeim ablagern, wodurch der Diamant Schicht für Schicht aufgebaut wird.
4. Schneiden und Endbearbeitung
Nachdem die Diamantkristalle die gewünschte Größe erreicht haben, werden sie im traditionellen Verfahren geschliffen, um die gewünschte Form, Proportion und Brillanz zu erreichen.
Dieser Schritt ist entscheidend, da er das endgültige Aussehen und die Qualität des im Labor gezüchteten Diamanten bestimmt.
Das CVD-Verfahren zeichnet sich durch die Herstellung von Diamanten des Typs IIA aus, die in der Natur extrem rein und selten sind.
Diese Reinheit ist auf das Fehlen von Stickstoff- und/oder Borverunreinigungen zurückzuführen, die bei natürlichen Diamanten und anderen im Labor gezüchteten Verfahren wie HPHT (High Pressure High Temperature) üblich sind.
CVD-Diamanten sind nicht magnetisch, was sie auch von HPHT-Diamanten unterscheidet, die durch die Einwirkung von Stickstoff magnetisch sein können.
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