CVD-Diamant (Chemical Vapor Deposition diamond) ist eine Art von im Labor gezüchtetem Diamant, der durch ein chemisches Verfahren unter niedrigem Druck hergestellt wird. Bei dieser Methode werden Diamantseeds verwendet, die bestimmten chemischen Reaktionen unterliegen, um eine Diamantschicht auf einem Substrat abzuscheiden.
Entstehungsprozess:
Das CVD-Verfahren beginnt mit einem Substrat, häufig einer dünnen Diamantscheibe, auf die das Diamantmaterial aufgebracht wird. Bei diesem Verfahren wird ein Gas, in der Regel ein Gemisch aus Methan und Wasserstoff, in eine Reaktionskammer eingeleitet. Unter kontrollierten Bedingungen, einschließlich niedrigem Druck und hohen Temperaturen, werden die Gase in einen Plasmazustand ionisiert. In diesem Zustand trennen sich die Kohlenstoffatome von den Gasmolekülen und lagern sich auf dem Substrat ab, wobei sie sich in Form von Diamant verbinden.Variationen der CVD-Methoden:
- Es gibt mehrere Arten von CVD-Verfahren, darunter:
- Plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD): Hier wird ein Plasma verwendet, um die chemische Reaktion zu verstärken.
- Chemische Zersetzung aus der Gasphase durch Mikrowellenplasma (MPCVD): Nutzt Mikrowellenenergie zur Erzeugung des Plasmas.
- Chemische Zersetzung aus der Gasphase bei niedrigem Druck (LPCVD): Arbeitet unter sehr niedrigen Druckbedingungen.
Chemische Ultrahochvakuum-Dampfzersetzung (UHVCVD): Wird in einer Ultrahochvakuum-Umgebung für eine präzise Kontrolle durchgeführt.
Merkmale und Nachbehandlung des Wachstums:
CVD-Diamanten können sehr schnell wachsen, was zu weniger wünschenswerten Merkmalen wie Körnung, fleckigen Einschlüssen und Braunfärbung führen kann. Diese Unvollkommenheiten können durch Nachbehandlungen wie die Hochdruck-Hochtemperatur-Behandlung (HPHT) gemildert oder verbessert werden. Diese Behandlung kann jedoch zu neuen Problemen wie Milchigkeit führen. Oft wird empfohlen, einen CVD-Diamanten zu wählen, der nicht derartig behandelt wurde, um ein natürlicheres Aussehen zu erzielen.Vergleich mit HPHT-Diamanten:
CVD- und HPHT-Diamanten sind zwar beide Verfahren zur Herstellung von im Labor gezüchteten Diamanten, doch unterscheiden sie sich erheblich in ihren Prozessen. HPHT ahmt den natürlichen Prozess der Diamantenbildung unter extremem Druck und extremer Temperatur nach, während CVD unter niedrigem Druck und mit chemischen Reaktionen arbeitet.
Anwendungen und Markt:
