CVD 다이아몬드 성장에는 적당한 온도와 낮은 압력을 사용하여 탄소 함유 가스를 다이아몬드 씨앗에 증착하는 공정이 포함됩니다.
그 결과 실험실에서 재배한 다이아몬드가 성장하게 됩니다.
4가지 주요 단계 설명
1. 씨앗 결정 준비
이 과정은 작은 탄소 씨앗 결정을 준비하는 것으로 시작됩니다.
이 씨앗 결정은 자연적인 다이아몬드 형성 방법을 모방하여 다이아몬드 성장의 기초 재료로 사용됩니다.
2. 성장 세포 내 배열
씨앗 결정은 성장 세포에 조심스럽게 배열됩니다.
그런 다음 이 세포는 다이아몬드 성장 과정을 촉진하도록 설계된 고도로 제어된 챔버 안에 배치됩니다.
이 챔버 내의 환경은 씨앗에 탄소가 성공적으로 증착되고 결정화되는 데 매우 중요합니다.
3. 성장 과정의 시작
씨앗이 제자리에 놓이면 오염을 방지하기 위해 챔버를 고진공으로 비웁니다.
그런 다음 탄소가 풍부한 가스(일반적으로 수소와 메탄의 혼합물)로 채워집니다.
열 또는 이온화된 플라즈마 형태의 에너지가 가스의 화학 결합을 분해하기 위해 가해집니다.
이 분해 과정을 통해 순수한 탄소가 다이아몬드 씨앗에 침착되어 다이아몬드가 층층이 쌓이게 됩니다.
4. 절단 및 마무리
다이아몬드 결정이 원하는 크기로 성장한 후에는 원하는 모양, 비율, 광채를 얻기 위해 전통적인 커팅 공정을 거칩니다.
이 단계는 실험실에서 성장한 다이아몬드의 최종 모양과 품질을 결정하기 때문에 매우 중요합니다.
CVD 공정은 매우 순도가 높고 희귀한 타입 IIA 다이아몬드를 생산할 수 있는 것으로 유명합니다.
이러한 순도는 천연 다이아몬드와 HPHT(고압고온)와 같은 기타 실험실 재배 방식에서 흔히 볼 수 있는 질소 및/또는 붕소 불순물이 없기 때문입니다.
또한 CVD 다이아몬드의 비자성 특성은 질소 노출로 인해 자성을 띨 수 있는 HPHT 다이아몬드와도 차별화됩니다.
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