La méthode CVD, également connue sous le nom de dépôt chimique en phase vapeur, est un processus utilisé pour déposer un matériau solide à partir d'une phase gazeuse. Elle implique une réaction chimique entre des précurseurs volatils et la surface des matériaux à recouvrir. La méthode CVD est une nouvelle approche pour produire artificiellement du diamant dans des conditions différentes de celles requises pour sa croissance naturelle.
Dans la méthode CVD, les précurseurs carbonés sont décomposés dans une atmosphère fortement réductrice à l'aide de différentes méthodes d'activation. Cela conduit à la croissance du diamant polycristallin sur des substrats appropriés. Comparée à d'autres méthodes, la méthode CVD offre une croissance reproductible et un diamant de haute qualité. Cependant, elle nécessite des substrats de diamant monocristallin pour produire des films de diamant monocristallin.
Différents types de méthodes CVD sont utilisés pour la production de diamants :
1. Dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) : Cette méthode utilise le plasma pour améliorer les réactions chimiques et le processus de dépôt.
2. Dépôt chimique en phase vapeur par plasma micro-ondes (MPCVD) : Il s'agit d'utiliser l'énergie des micro-ondes pour créer un plasma et faciliter le dépôt de diamant.
3. Dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD) : Dans cette méthode, une faible pression est maintenue pendant le processus de dépôt afin de contrôler les conditions de croissance.
4. Dépôt chimique en phase vapeur sous ultravide (UHVCVD) : Cette méthode fonctionne à des pressions extrêmement basses et à des vides élevés afin d'obtenir un contrôle précis du processus de croissance.
La méthode CVD est utilisée pour créer des diamants libres de haute qualité. Un matériau est placé dans une chambre en présence d'un plasma de carbone pur. Les atomes de carbone se déposent sur le matériau au fil du temps, pour finalement former un diamant artificiel. Pour produire des diamants fantaisie colorés, des oligo-éléments spécifiques sont insérés dans le réseau cristallin du carbone pendant la phase de croissance.
La méthode CVD imite la façon dont les diamants se forment dans les nuages de gaz interstellaires et utilise moins de pression que la méthode HPHT (haute pression et haute température). La graine de diamant est placée dans une chambre à vide remplie de gaz riches en carbone, qui sont chauffés à environ 1500 degrés Fahrenheit. Sous l'effet des températures élevées, les gaz se transforment en plasma, libérant des morceaux de carbone qui tombent en pluie sur le germe de diamant et provoquent la croissance du diamant.
Dans l'ensemble, la méthode CVD est une technique polyvalente et précise pour créer des diamants de haute qualité cultivés en laboratoire, offrant une alternative viable aux diamants d'origine naturelle.
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