高温高压法优化MPCVD金刚石的研究

摘要

MPCVD金刚石的应用前景十分广阔，不仅可以作为钻石珠宝具有美学价值，还可用于制作刀具、磨具、
半导体、光学红外窗口、量子计算机等领域。但是由于MPCVD金刚石的生长工艺要求较高，所生长的金刚石晶体
质量和颜色往往需要进一步提高。本文采用我国普遍使用的六面顶压机对MPCVD设备生产的金刚石进行高温高压
的优化实验研究，利用红外光谱、拉曼光谱、XRD等表征手段对金刚石的外观和晶体质量进行分析。通过优化压力、
温度、时间等因素改善金刚石晶体质量和体色，旨在提高其工业应用价值和经济价值。所选的四颗样品通过不同参
数组合的高温高压试验，均消除了褐色调，呈现出无色透明状态。通过对比实验前后的红外光谱可知，褐色调褪去
的主要原因是高温高压促进了空位的移动和集合体氮的分解，从而是金刚石内部的色心结构发生改变。通过红外光
谱分析以及 XRD分析等表征手段证明在经过处理之后晶体质量得到了提高。