실험실에서 재배하는 다이아몬드에는 크기 제한이 있지만, 기술의 발전으로 더 큰 다이아몬드를 생산할 수 있게 되었습니다. 그러나 다이아몬드의 성장 속도와 품질은 긴장 관계에 있으며, 빠르게 성장하는 다이아몬드는 크기가 작고 균질성이 떨어지는 한계가 있습니다.
크기 제한과 기술 발전:
실험실에서 재배한 다이아몬드는 화학적, 광학적으로 천연 다이아몬드와 유사하지만 성장 과정의 제약으로 인해 내재적인 크기 제한에 직면합니다. 다이아몬드의 크기를 늘리기 위해 높은 성장률의 동심원적 성장을 반복하고 성장 조건을 정교하게 제어하는 등의 기술이 개발되었습니다. 이러한 방법에는 다이아몬드 판을 겹겹이 쌓아 재사용하는 방식이 포함되지만, 상대적으로 낮은 성장률로 인해 대형 다이아몬드를 빠르게 생산하기 어렵다는 한계가 있습니다.최근 성과:
이러한 어려움에도 불구하고 중요한 이정표가 달성되었습니다. 예를 들어, 2015년 5월에는 10.02캐럿 HPHT 무색 다이아몬드가 생산되었고, 2022년에는 16~20캐럿의 보석급 다이아몬드가 생산될 예정입니다. 이러한 성과는 상당한 시간과 기술 투자가 필요하지만 실험실에서 재배한 다이아몬드를 더 크게 생산할 수 있는 가능성을 보여줍니다.
품질과 성장률의 트레이드오프:
실험실에서 자란 다이아몬드의 성장은 온도, 압력, 화학 성분을 정밀하게 제어해야 하는 섬세한 과정입니다. 성장 속도가 빠를수록 다이아몬드의 크기가 작고 균일하지 않은 경우가 많습니다. 성장하는 동안 수소가 존재하면 성장 속도와 품질이 향상될 수 있지만, 다이아몬드의 순도와 구조적 무결성이 손상되지 않도록 세심하게 관리해야 합니다. 이는 고품질의 단결정 다이아몬드를 필요로 하는 반도체 및 전력 장치와 같은 고정밀 분야의 응용 분야에 특히 중요합니다.
스케일업의 도전 과제:
