随着科技的发展和消费者需求的变化，一种名为“培育钻石”的新兴宝石开始崭露头角，并逐渐在市场中占据一席之地。培育钻石是通过科学方法，在实验室环境中模拟天然钻石形成过程制造出来的，其物理、化学性质以及外观都与天然钻石完全一致。

金刚石，俗称钻石，是一种由碳元素组成的矿物，具有高硬度、高导热性、高折射率等特性。在过去的几十年里，金刚石沉积设备的研发和应用逐渐改变了工业生产的面貌，推动了各行业的飞速发展。本文将详细介绍金刚石沉积设备的工作原理、优缺点及未来发展趋势。

金刚石由于其优异的综合性能，在各种前沿科技领域中都有着重要甚至是必不可少的关键应用。由于我国的相关技术研究起步较晚，加上美欧发达国家对我国的高新技术封锁政策，国内MPCVD法制备金刚石的关键设备和工艺技术与国外先进、相对成熟的技术相比还存在着一定的差距。自主开发出用于制备大尺寸、高质量金刚石的设备及先进工艺技术，对我国的科技发展有着重大的战略意义。

金刚石综合性能优异，在力学、光学、电化学等方面都具有优异的性能。这使其已成为当代工业发展必不可少的材料之一，在机械制造、国防科技、电子信息等领域的应用日益广泛。

矩形石英管式MPCVD是出现较早的金刚石沉积设备。矩形石英管式MPCVD金刚石沉积设备装置因石英管与等离子体直接接触，引起散热差、刻蚀严重等问题，导致该种模式很难实现高功率条件金刚石沉积，目前已基本被摒弃使用。

MPCVD金刚石沉积设备装置通常分为微波系统、真空系统、供气系统和等离子体反应腔四大部分。

金刚石除了璀璨夺目，是一种美丽珍贵的宝石以外，还拥有着各种十分优异的力学、热学、光学、电学等理化性质，这使得金刚石在工业生产和科学研究各方面都有广泛的用途。但是由于天然金刚石的储量、产量、尺寸以及成本限制，其难以满足工业领域的大量需求。因此目前工业用金刚石主要是通过金刚石沉积设备的人工技术手段合成。

第 一代半导体的主流材料是硅（Si），第 二代半导体以砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）为主，氮化镓（GaN）与碳化硅（SiC）这两种宽能隙（wide　band　gap）半导体则被称第三代半导体，相对于第 一代硅、第 二代化合物半导体砷化镓来说，第三代半导体“带隙”更宽，带隙越宽的材料越能耐高电压、高电流。而钻石则成为第四代半导体的材料。

HTHP钻石和CVD钻石是两种生产钻石的方法，它们的所生产出来的人工合成钻石物理和化学性质并不完全相同，在某些方面还是有一些细微的差别。

MPCVD（微波等离子体化学气相沉积）是一种制备高质量人造合成钻石的常用方法。这种方法是将含碳气体（甲烷）注入真空室，让其结晶沉积在合成钻石晶种上，以此来合成钻石的一种方法。使用微波等离子体化学气相沉积法所需的温度更低，压力更小，且前期设备成本比高温高压法低。目前微波等离子体化学气相沉积法正逐步成为合成人工合成钻石的主流方法之一，具有十分广阔的发展前景。