CVDダイヤモンドの成長には、適度な温度と低い圧力を用いて炭素含有ガスをダイヤモンドの種に付着させるプロセスが含まれる。
その結果、実験室で成長したダイヤモンドが得られるのです。
4つの主要ステップ
1.種結晶の準備
このプロセスは、小さな炭素の種結晶を準備することから始まります。
この種結晶は、ダイヤモンドが自然に形成される方法を模倣したもので、ダイヤモンドを成長させるための基礎材料となります。
2.成長セルへの配置
種結晶は、成長セル上に注意深く配置されます。
このセルは、ダイヤモンドの成長プロセスを促進するために高度に制御されたチャンバー内に置かれます。
このチャンバー内の環境は、種結晶への炭素の析出と結晶化を成功させるために非常に重要である。
3.成長プロセスの開始
シードが設置されると、汚染を防ぐためにチャンバー内は高真空に排気される。
その後、炭素を多く含むガス(通常は水素とメタンの混合ガス)で満たされる。
ガス中の化学結合を分解するために、熱やイオン化プラズマなどのエネルギーが加えられる。
この分解により、純粋な炭素がダイヤモンドシード上に析出し、ダイヤモンドの層が1層ずつ形成される。
4.切断と仕上げ
ダイヤモンド結晶が希望の大きさまで成長したら、伝統的な切断工程を経て、希望の形状、プロポーション、輝きを実現します。
この工程は、ラボグロウンダイヤモンドの最終的な外観と品質を決定するため、非常に重要です。
CVDプロセスは、極めて純粋で希少なタイプIIAダイヤモンドを産出することで知られています。
この純度は、天然ダイヤモンドやHPHT(High Pressure High Temperature:高圧高温)のような他のラボグロウン法では一般的な窒素やホウ素の不純物を含まないことによるものです。
CVDダイヤモンドの非磁性も、窒素にさらされることで磁性を帯びる可能性のあるHPHTダイヤモンドとは異なる点です。
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