La taille des diamants cultivés en laboratoire est limitée, mais les progrès technologiques ont permis de produire des diamants plus grands. Toutefois, le taux de croissance et la qualité des diamants sont en tension, les diamants à croissance rapide étant limités à des tailles plus petites et à une homogénéité moindre.
Limites de taille et progrès technologiques :
Les diamants cultivés en laboratoire, bien qu'ils soient chimiquement et optiquement similaires aux diamants naturels, sont confrontés à des limites de taille inhérentes aux contraintes du processus de croissance. Des techniques telles que la répétition d'une croissance homoépitaxiale à taux de croissance élevé et un contrôle sophistiqué des conditions de croissance ont été mises au point pour augmenter la taille des diamants. Ces méthodes impliquent la superposition et la réutilisation de plaques de diamant, mais elles sont toujours limitées par des taux de croissance relativement faibles, ce qui rend difficile la production rapide de diamants de grande taille.Réalisations récentes :
Malgré ces difficultés, des étapes importantes ont été franchies. Par exemple, en mai 2015, un diamant incolore HPHT de 10,02 carats a été produit et, en 2022, des diamants de qualité gemme de 16 à 20 carats ont été cultivés. Ces réalisations démontrent qu'il est possible de produire des diamants de plus grande taille en laboratoire, même si cela nécessite des investissements importants en termes de temps et de technologie.
Compromis entre qualité et taux de croissance :
La croissance des diamants cultivés en laboratoire est un processus délicat qui nécessite un contrôle précis de la température, de la pression et de la composition chimique. Des taux de croissance plus rapides se traduisent souvent par des diamants plus petits et moins homogènes. La présence d'hydrogène pendant la croissance peut améliorer le taux de croissance et la qualité, mais elle doit être gérée avec soin pour éviter de compromettre la pureté et l'intégrité structurelle du diamant. Cela est particulièrement important pour les applications dans des domaines de haute précision tels que les semi-conducteurs et les dispositifs de puissance, qui exigent des diamants monocristallins de haute qualité.
Les défis de la mise à l'échelle :