以钻石作为晶种基板,通过氢气和甲烷为主的混合气体,在高温低压的条件下,打入微波能量,含碳气体甲烷被打出游离碳,一点点下雨一样落在晶种上,按照晶种提供的钻石模板整齐排列,一点一点沉积越来越厚,钻石就这样长大了。
(1)热丝CVD(HFCVD)法
HFCVD法存在热丝在高温下容易碳化和变形、容易蒸发出灯丝材料污染沉积出的金刚石,它直接限制了金刚石膜沉积质量的进一步提高,也决定了HFCVD法对光学、电子学应用的会刚石膜的制备不适合,产品仅适用于工具领域和热沉领域。
(2)直流等离子体喷射(DC-PJCVD)法
其主要特点是沉积速率高。但该方法也存在膜厚不均匀和由于气体温度过高造成的温度 控制能力弱等缺点大大降低了膜的质量,目前还处在改进和完善的阶段。
(3)微波等离子CVD(MPCVD)
主要特点是等离子体中电子密度高,产生原子H的浓度大,没有电极污染,能够在较大压力下产生稳定的等离子体,生长的金刚石膜的质量较高,微波法能够制备大面积、高质量的金刚石,是制备 人造金刚石最理想的方法,该方法在国外已经得到了很好的应用,如导弹头罩,光学红外窗口等。

当前美国和欧洲主要生产金刚石膜的公司(如 Norton公司、 Crystallume公司、LambdaTechnologies公司、Element6公司、Fraunhofer 公司、ASTeX公司、Westinghouse电气公司、IBM公司、ApolloDiamond 公司、DeBeer钻石公司等等)都是用微波等离子体 MPCVD方法来 制备金刚石薄膜产品的。微波等离子体 CVD法可以制备面积大、 均匀性好、纯度高、结晶形态好的高质量金刚石薄膜,特别适合 在各种曲面(异形表面)上涂复金刚石薄膜,能制备各种不同需要的金刚石薄膜制品。并且可以原位实施基体与金刚石薄膜之间 的中间层的多种不同处理工艺,适用性强。设备的使用操作简便, 设备本身没有易损易耗件,能长期稳定运行,生产的重复性好。 设备的能耗低,运行成本也低。因此微波等离子体 MPCVD法是当 前世界上研究和制备金刚石薄膜的主流方法。特别是对正在研究 开发电子器件级高纯和可控制掺杂的异质外延金刚石薄膜,微波 等离子体 CVD技术是唯一能达到相应严格工艺要求的制备方法。 所以国际学术界公认“微波等离子体MPCVD法是稳定生长纯的均 匀的高质量金刚石膜的最有前途的技术”。