Una revisión de la síntesis de diamantes monocristalinos mediante deposición química de vapor (CVD)

Yan Weixuan Chen Meihua

Sobre el autor: Yan Weixuan, consultor senior del 3er Comité Profesional de Piedras Artificiales de la Asociación de Joyería de China, ex decano y profesor de la Escuela de Joyería de la Universidad de China de Geociencias (Wuhan).

Chen Meihua es miembro del Tercer Comité Profesional de Piedras Artificiales de la Asociación de Joyería de China y profesora de la Escuela de Joyería de la Universidad de Geociencias de China (Wuhan).

Existen varios métodos para sintetizar diamantes mediante precipitación química de vapor, como el método de hilo caliente, el método de llama, el método de inyección de plasma y el método de plasma por microondas, pero el método más utilizado es el método de plasma por microondas. Este es un método de síntesis en condiciones de alta temperatura (800 ~ 1000 ℃) y baja presión (104 Pa). Se utiliza una bomba para transportar gases que contienen carbono (metano (CH4) e hidrógeno) a través de una tubería hasta la cámara de reacción evacuada. El gas se calienta mediante microondas y también se calienta un sustrato en la cámara. Las microondas generan plasma y el carbono se descompone desde el estado de compuestos gaseosos a estados atómicos libres individuales, después de la difusión y la convección, finalmente precipita sobre el sustrato calentado en forma de diamantes. Los átomos de hidrógeno desempeñan un papel importante en la inhibición de la formación de grafito (Figura 1, Figura 2).

El llamado plasma simplemente significa que el gas se ioniza en iones positivos e iones negativos bajo la acción de un campo eléctrico. Suelen aparecer en pares y mantienen la neutralidad eléctrica. Este estado se denomina cuarto estado de la materia distinto de gas, líquido y sólido. Por ejemplo, los compuestos CH se ionizan en plasmas C y H.

Figura 1 Síntesis de diamante CVD mediante método de plasma con microondas

(Según Martineau et al., 2004)

Figura 2 Diagrama esquemático de plasma y cristalización de carbono

Cuando el sustrato está hecho de silicio o material metálico en lugar de diamante, la película de diamante producida es policristalina debido a las diferentes orientaciones de los granos de diamante, si el sustrato es un monocristal de diamante, se puede utilizar como; la base para el mismo cristal El diamante monocristalino crece en la dirección. El sustrato actúa como un cristal semilla. El diamante utilizado como sustrato puede ser un diamante natural o un diamante sintético de alta presión y alta temperatura o un diamante sintético CVD. La hoja base se corta en una placa delgada, con sus superficies superior e inferior aproximadamente paralelas a la cara cúbica del diamante (cara {100}).

1. La historia y el estado actual de la investigación y el desarrollo de diamantes sintéticos por precipitación química de vapor.

En 1952, William Ever-sole de la Federal Silicon Carbide Company de Estados Unidos logró lograrlo. Se utilizó gas que contiene carbono para sincronizar la fase en condiciones de baja presión. Los diamantes se cultivan epitaxialmente. Esto fue antes de que la empresa suiza ASEA en 1953 y la estadounidense General Electric Company (GE) en 1954 anunciaran el uso de métodos de alta presión y alta temperatura para sintetizar diamantes. Por lo tanto, se considera a Eversole como la primera persona en hacerlo. sintetizar diamantes. Pero en ese momento, la velocidad de crecimiento de los diamantes CVD era muy lenta y pocas personas creían que su velocidad podría aumentarse lo suficiente para el crecimiento comercial.

Desde 1956, los científicos soviéticos han mejorado significativamente la velocidad de los diamantes sintéticos CVD a través de la investigación. En ese momento, las películas de diamante se cultivaban sobre sustratos sin diamante. Esta tecnología sintética logró un gran avance en Japón a principios de los años 1980. En 1982, Matsumoto y otros del Instituto Nacional de Investigación de Materiales Inorgánicos (NIRIM) de Japón anunciaron que la tasa de crecimiento de los diamantes había superado 1 μm/h. Esto ha despertado el interés mundial en el uso de esta tecnología para diversos fines industriales.

A finales de la década de 1980, la División de Diamantes Industriales de De Beers (ahora Element Six) comenzó a investigar sobre diamantes sintéticos CVD y rápidamente obtuvo una posición de liderazgo en este campo, proporcionando muchos diamantes policristalinos sintéticos CVD industriales. producto.

Esta tecnología también se utiliza en la industria de la joyería, es decir, la película de diamante policristalino (DF) y el carbono similar al diamante (DLC) se utilizan como recubrimientos (coatings) para algunas piedras preciosas naturales, incluida la optimización de los diamantes. .

Aunque la tasa de crecimiento de los diamantes sintéticos CVD había mejorado mucho en ese momento, haciendo posible el crecimiento de capas de diamante más delgadas para algunos fines industriales y recubrimientos de gemas, era difícil producir diamantes adecuados para corte y grabado. Los materiales anteriores para joyería aún no están disponibles porque requieren diamantes monocristalinos más gruesos. La profundidad de un diamante redondo de 0,5 quilates es superior a 3 mm. Si se calcula a una velocidad de 0,001 mm/h, el diamante en bruto requerido debe crecer durante al menos 18 semanas.

Se puede observar que la baja velocidad sigue siendo el principal factor que obstaculiza la síntesis de diamantes monocristalinos gruesos mediante el método CVD.

En la década de 1990, se lograron avances significativos en la investigación y el desarrollo de diamantes monocristalinos sintéticos CVD. Primero, en 1990, investigadores de la Universidad de Nijmegen en los Países Bajos utilizaron métodos de llama y alambre caliente para hacer crecer un monocristal CVD con un espesor de 0,5 mm. Más tarde, en los Estados Unidos, Crystallume Company también informó en 1993 que había cultivado diamantes monocristalinos con un espesor similar utilizando el método CVD por microondas. Badzian et al. informaron en 1993 que había cultivado diamantes monocristalinos con un espesor de 1,2 mm. DTC y Element Six han producido una gran cantidad de diamantes monocristalinos con fines de investigación. Además de los diamantes marrones dopados con nitrógeno y los diamantes incoloros puros, también hay diamantes azules dopados con boro y diamantes que han sido sintetizados y luego tratados con alta presión. y alta temperatura.

En el siglo XXI, la investigación y el desarrollo de diamantes monocristalinos sintéticos CVD para joyería han logrado grandes avances.

Apollo Diamond Inc. de Estados Unidos se ha dedicado a la investigación y el desarrollo de diamantes monocristalinos sintéticos CVD durante muchos años. En el otoño de 2003, comenzó la producción comercial de diamantes monocristalinos sintéticos CVD para joyería, principalmente monocristales de diamantes tipo IIa de color marrón a casi incoloro, con un peso de 1 quilate o más. Al mismo tiempo, comenzó la producción experimental de diamantes incoloros tipo IIa y diamantes azules tipo IIb. Apollo Diamonds estima que su producción total de diamantes facetados terminados en 2005 será de 5.000 a 10.000 quilates, y la mayoría de los diamantes oscilarán entre 0,25 y 0,33 quilates, pero también se pueden producir diamantes de 1 quilate (Figura 3, Figura 4).

Figura 3 Diamante CVD marrón incoloro

(Según Martineau et al., 2004)

Figura 4 Equipo y proceso de síntesis del diamante CVD

(Según DTC, 2005)

En la Conferencia Internacional del Diamante celebrada en Japón en mayo de 2005, Yan y Hemley (Laboratorio Carnegie) de los Estados Unidos revelaron que debido a las mejoras en los métodos técnicos, Los monocristales de 5 a 10 quilates se pueden cultivar a alta velocidad (100 μm/h), que es aproximadamente 5 veces más rápido que los diamantes producidos comercialmente utilizando métodos de alta presión y alta temperatura y otros métodos de CVD. También predicen que pueden lograr el crecimiento de diamantes monocristalinos incoloros de tamaño de una pulgada (aproximadamente 300 quilates).

Se puede ver que las perspectivas de los diamantes sintéticos CVD para joyería son muy prometedoras y no se puede subestimar su impacto en la industria de los diamantes.

2. Características e identificación de diamantes monocristalinos sintetizados mediante el método de precipitación química de vapor

En los últimos años, algunas instituciones de investigación y tasación se han comprometido a estudiar las características e identificación de diamantes monocristalinos sintéticos. diamantes de cristal. La información que vamos a presentar aquí proviene de tres artículos de la revista "Gems & Gemology" del Instituto Gemológico de América.

1) Wuyi Wang et al. (2003) resumieron las propiedades y características de identificación de 13 muestras producidas previamente por Apollo Diamond Company.

2) Martineau et al. (2004) revisaron los resultados de la investigación de miles de muestras experimentales producidas por DTC y Element Six en los últimos 15 años (incluidas muestras cortadas en facetas después de la síntesis). Además de los mismos diamantes marrones que contienen nitrógeno y diamantes puros casi incoloros que los de Apollo Diamonds, las muestras también incluyen diamantes azules dopados con boro y diamantes que fueron sintetizados y luego tratados con alta presión y alta temperatura.

3) Wuyi Wang et al. (2005) resumieron las propiedades y características de identificación de 6 muestras experimentales cultivadas en el laboratorio LIMHP-CNRS de la Universidad de París 13, Francia, 3 de las cuales estaban dopadas con nitrógeno. Los otros tres son diamantes de alta pureza cultivados en condiciones que minimizan el contenido de impurezas.

Todas las muestras involucradas en el artículo anterior se cultivaron utilizando el método de microondas en el método de precipitación química de vapor. Por lo tanto, las características y los métodos de identificación resumidos en el artículo tienen muchas similitudes, pero debido al método de tecnología de síntesis. (Incluidas las diferencias en el propósito y las condiciones experimentales, el tipo y concentración de dopaje, el tipo de sustrato, etc.), también existen ciertas diferencias en sus características.

1. Cristal

Porque está hecho de diamantes naturales, diamantes sintéticos de alta presión y alta temperatura o diamantes sintéticos CVD cortados en planos de cristal {100} paralelos (caras cúbicas). o con un ángulo de intersección muy pequeño con {100} Se utiliza una pequeña escama como sustrato, por lo que los monocristales cultivados mediante el método CVD tienen en su mayoría forma de placa, con una gran superficie superior aproximadamente en la dirección {100}. En las aristas se pueden observar pequeñas superficies octaédricas {111} y 12. Las partes donde se distribuye la cara octaédrica {111} y la cara dodecaédrica {110} suelen contener más inclusiones, que son piezas con mala calidad de crecimiento y difíciles de pulir (Figura 5, Figura 6).

Figura 5 Morfología cristalina de diamantes naturales, diamantes sintéticos HTHP y diamantes sintéticos CVD

Figura 6 Diferencias morfológicas entre diamantes naturales y diamantes sintéticos CVD

Uso de interferencia diferencial Cuando se magnifica la superficie de crecimiento de un diamante dopado con nitrógeno utilizando un microscopio diferencial o un microscopio de gemas, se puede observar la "escalera de crecimiento", que consta de "pasos de crecimiento" y "placas verticales" inclinadas que los separan (Figura 7, Figura 8). ).

Figura 7 Características de crecimiento superficial del diamante CVD vistas en el plano {100} (según Wuyi Wang et al., 2005)

Figura 8 Fenómeno de "escalera de crecimiento" en la superficie de diamante dopado con nitrógeno

(Según Martineau et al., 2004)

2. Tipo y color del diamante

Martineau et al. (2004) resumieron. las muestras experimentales de DTC y Element Six hasta el momento para la categoría 4.

(1) Diamante sintético CVD dopado con nitrógeno

Debido a que es inevitable que una pequeña cantidad de aire ingrese a la cámara de reacción durante el proceso de síntesis, y el aire contiene nitrógeno, el El gas de materia prima agregado también contendrá nitrógeno impuro, por lo que es difícil eliminar completamente el nitrógeno en los diamantes sintéticos. Cuando contiene poco nitrógeno pertenece al tipo IIa, y cuando contiene demasiado nitrógeno pertenece al tipo Ib. A excepción de unos pocos que son casi incoloros, la mayoría tiene un tinte marrón (la muestra de la Universidad de París 13 en Francia tiene un tinte gris), que es obviamente diferente del tinte amarillo de los materiales naturales, de alta presión y de alta presión. Diamantes sintéticos de temperatura. La mayoría de los productos existentes de Apollo Diamond Company entran en esta categoría, siendo la mayoría del tipo IIa y algunos del tipo Ib. Los experimentos existentes han demostrado que el nitrógeno ayuda a aumentar significativamente la tasa de crecimiento de los diamantes sintéticos, por lo que a veces el nitrógeno puede doparse de forma artificial y controlada (Figura 9).

(2) Diamantes sintéticos CVD dopados con nitrógeno tratados con alta presión y alta temperatura

Los experimentos muestran que el tratamiento térmico a alta presión y alta temperatura puede debilitar el tono marrón de los diamantes Diamantes sintéticos dopados con CVD. Dado que el tono marrón de los diamantes sintéticos CVD dopados con nitrógeno está relacionado con factores como los centros N-V (agujeros de nitrógeno) y no tiene nada que ver con la deformación plástica, la pérdida de color a alta presión y alta temperatura también está relacionada con la transformación de N-V. (agujeros de nitrógeno), etc., y no para reparar La deformación plástica es irrelevante.

(3) Diamante sintético CVD dopado con boro

Durante el proceso de síntesis, se agrega B2H6 al gas de la materia prima. El diamante sintético resultante contendrá una pequeña cantidad de boro y pertenece. al tipo IIb Su color es de azul claro a azul oscuro (Figura 10).

(4) Diamantes sintéticos CVD de alta pureza sin otras impurezas excepto hidrógeno

Son diamantes tipo IIa casi incoloros o incoloros. Dado que el hidrógeno es un componente del gas materia prima, la impureza del hidrógeno es inevitable, por lo que la clave es controlar estrictamente el nitrógeno y el boro, lo cual es bastante difícil, y la tasa de crecimiento es mucho más lenta que la de los dopados con nitrógeno (Figura 11). .

Figura 9 Diamante CVD marrón dopado con nitrógeno

Figura 10 Diamante CVD azul dopado con boro

(Figuras 9 a 11 según Martineau et al., 2004 )

Figura 11 Diamante CVD de alta pureza

3. Bandas de color

Amplíe la observación en la dirección vertical del crecimiento del cristal (es decir, la dirección paralela a el plano {100}). Se puede ver una distribución de color en capas en la muestra experimental del Elemento Seis. Las bandas marrones son visibles en los diamantes marrones dopados con nitrógeno, mientras que las bandas azules son visibles en los diamantes azules dopados con boro (Figura 12).

Las bandas marrones también se ven en los productos Apollo Diamonds.

Figura 12 Bandas marrones en los productos de Apollo Diamond Company

(Según Wuyi Wang et al., 2003)

4.

Contiene pocas inclusiones y es posible que no se observe en todas las muestras. Hay principalmente algunas inclusiones puntuales y algunas pequeñas partículas negras irregulares llamadas carbono no diamante (Figura 13). Debido a que estos también se pueden ver en diamantes naturales y sintéticos de alta presión y alta temperatura, la identificación tiene poca importancia. Sin embargo, los diamantes sintéticos CVD para microondas no tendrán las inclusiones metálicas comunes en los diamantes sintéticos de alta presión y alta temperatura, ni serán magnéticos.

Varios diamantes pulidos dopados con nitrógeno en la muestra de diamantes Apollo tienen grados de claridad que van desde VS1 a SI2.

Figura 13 Inclusiones puntuales (izquierda) e inclusiones de carbono sin diamante (derecha)

(Según Wuyi Wang et al., 2003)

5. Birrefringencia anormal (Figura 14, Figura 15)

Figura 14 Extinción anormal de diamantes CVD (izquierda) y extinción anormal de diamantes naturales (derecha)

(Según Wuyi Wang et al. , 2003)

Figura 15 Observación en la dirección de crecimiento paralela (arriba) y perpendicular (abajo)

(Según Martineau et al., 2004)

Vertical bajo un microscopio de polarización cruzada Al observar la superficie del cubo, generalmente se puede ver la birrefringencia anormal de la red causada por la tensión interna residual, mostrando un color de interferencia bajo, pero se puede ver un color de interferencia alto alrededor de algunos defectos. En general, su birrefringencia anormal es más débil que la de los diamantes naturales, pero tiene una birrefringencia anormal más fuerte y un color de interferencia más alto en las partes de distribución del borde octaédrico {111} y dodecaedro {110}.

6. Fluorescencia ultravioleta

De las 13 muestras de Apollo Company, 8 son inertes bajo LW UV y el resto son de color naranja débil, amarillo anaranjado o amarillo bajo SW LV; Para 1 muestra a continuación, todas muestran un color de naranja débil a medio a amarillo anaranjado. No se observó fosforescencia.

Muestras procedentes de la Universidad de París 13 en Francia, incluidas muestras dopadas con nitrógeno y de alta pureza, excepto una que no está identificada con el sustrato, el resto son inertes bajo LW UV y SW UV.

Los 14 diamantes facetados dopados con nitrógeno de Element Six aparecen de color naranja débil a naranja tanto bajo LW UV como SW UV. 8 diamantes sintéticos CVD de alta pureza facetados son inertes tanto bajo LW UV como SW UV. Los cinco diamantes facetados dopados con boro son todos inertes bajo LM UV y todos aparecen de color verde azulado con fosforescencia azul bajo SW UV.

En resumen, a excepción de los diamantes dopados con boro, las reacciones de la mayoría de los diamantes sintéticos CVD bajo LW UV y SW UV varían mucho, desde inertes hasta naranja, lo que dificulta su uso como base para la identificación.

7. Fenómeno de luminiscencia observado con DiamondView (observador de diamantes)

Utilizando DiamondView de De Beers para observar las características de luminiscencia de los diamantes sintéticos CVD bajo luz ultravioleta de onda corta, se descubrió que dopaje con nitrógeno Los diamantes exhiben una fuerte fluorescencia de color naranja a rojo anaranjado (Figura 16, Figura 17, Figura 18), que está relacionada con el centro N-V. Los diamantes dopados con nitrógeno tratados con alta presión y alta temperatura son principalmente verdes. Los diamantes sintéticos CVD de alta pureza no muestran fluorescencia naranja bajo DiamondView, pero algunas muestras tienen una luminiscencia azul débil, que está relacionada con dislocaciones en la red cristalina. Este brillo azul también aparece en las cuatro esquinas de los diamantes dopados con nitrógeno. El diamante dopado con boro sintetizado por CVD exhibe una fluorescencia azul brillante, algunas partes son de color azul verdoso (Figura 19) y tiene un efecto de fosforescencia que puede durar desde unos pocos segundos hasta decenas de segundos. Los diamantes CVD no muestran el patrón de luminiscencia octaédrico de los diamantes naturales ni el patrón de luminiscencia cúbico-octaédrico de los diamantes sintéticos de alta presión y alta temperatura en Diamond-View. Curiosamente, cuando los diamantes CVD se cultivan sobre un sustrato de diamante sintético de alta presión y alta temperatura sin retirar el sustrato, se puede ver el patrón de luminiscencia cúbico-octaédrico del diamante sintético de alta presión y alta temperatura (Figura 20).

Figura 16 DiamondView observa el fenómeno de luminiscencia de los diamantes CVD

(Según Martineau et al., 2004)

Figura 17 DiamondView observa el fenómeno de luminiscencia de Apolo diamantes

(Según Wuyi Wang et al., 2003)

Se pueden ver densas franjas oblicuas en la sección vertical {100} del diamante CVD dopado con nitrógeno (el espaciado de las franjas es bastante estable, oscilando entre 0,001 mm en diferentes muestras y 0,2 mm). Esta es una característica importante de identificación de los diamantes sintéticos dopados con nitrógeno CVD. Aunque los diamantes naturales tipo IIa ocasionalmente pueden brillar en color naranja, no tienen tales vetas. La luminiscencia de los diamantes dopados con nitrógeno cambia de verde a azul verdoso después del tratamiento a alta presión y alta temperatura, pero aún son visibles rayas densas (Figura 21).

Figura 18 Los diamantes CVD cultivados sobre sustratos de diamantes sintéticos de alta presión y alta temperatura muestran diferentes colores del sustrato bajo DiamondView

(Según Wuyi Wang et al., 2003)

Figura 19 Fluorescencia de diamante dopado con boro sintetizado por CVD

(Según Wuyi Wang et al., 2003)

Figura 20 Fluorescencia de diamante dopado con nitrógeno CVD ( izquierda) y diamante de alta pureza CVD (derecha)

(Según Wuyi Wang et al., 2005)

Figura 21 Comparación de fluorescencia entre tratamiento sin tratar y con alta temperatura y alta presión

(Según Martineau et al., 2004)

Los diamantes dopados con boro CVD también muestran rayas o hoyos, o ambos, bajo DiamondView. Esta característica no se observa en los diamantes azules naturales de tipo IIb (. Figura 22).

Figura 22 Franjas y hoyos de diamante dopado con boro CVD

(Según Martineau et al., 2004)

Imagen de catodoluminiscencia

Igual que la función de brillo DiamondView anterior.

9. Espectro de fotoluminiscencia y espectro de catodoluminiscencia (Figura 23, Figura 24)

Utilice 325 nm (HeCd, helio cadmio) y 488 nm (ion argón) respectivamente en el espectrómetro Raman). Rayos láser de 514 nm (ion argón), 633 nm (HeNe, helio-neón) y 785 nm (diodo de infrarrojo cercano) para irradiar varias muestras del Elemento Seis y estudiar sus espectros de luminiscencia, así como irradiar varias muestras del Elemento Seis con rayos catódicos. estudiar su espectro de luminiscencia, Martineau et al (2004) obtuvieron los resultados en la Tabla 1.

Tabla 1 Características del espectro de luminiscencia de varios diamantes

Martineau et al. coincidieron con Zaitsev (2001) en que 467 nm y 533 nm solo aparecen en diamantes sintéticos CVD, pero señalaron que la alta presión. y el tratamiento a alta temperatura ya no existirá en el futuro; también está de acuerdo con Wuyi Wang et al (2003) en que 596 nm y 597 nm son importantes para la identificación de diamantes dopados con nitrógeno CVD, pero señala que no todas las muestras tienen 596. /597 picos.

10. Espectro de absorción ultravioleta-visible-infrarrojo cercano y espectro de absorción infrarroja (Figura 25, Figura 26, Figura 27)

Figura 23 Dopaje con nitrógeno irradiado con rayo láser de iones de argón 514. Espectro de luminiscencia producido por el diamante CVD

(Según Martineau et al., 2004)

Figura 24 Diamante CVD que contiene nitrógeno (A) irradiado con un rayo láser de helio-cadmio de 325 nm y la misma muestra sometida a alta presión y alta temperatura (B) El espectro de luminiscencia resultante

(Según Martineau et al., 2004)

Figura 25 Rayos UV de CVD dopado con nitrógeno diamante (A) y el mismo diamante después del tratamiento a alta presión y alta temperatura (B) -Espectro de absorción de luz visible

(Según Martineau et al., 2004)

Después utilizando varios tipos de espectrómetros para estudiar varios tipos de diamantes sintéticos CVD de Element Six Company, Martineau et al (2004) obtuvieron los resultados que se muestran en la Tabla 2.

Tabla 2 Características espectrales de varios diamantes

Martineau et al. (2004) creían que la absorción de 365 nm, 520 nm, 596 nm y 625 nm en el espectro ultravioleta-visible-infrarrojo cercano es importantes para la síntesis CVD, los diamantes dopados con nitrógeno son característicos y ya no se encuentran en los diamantes dopados con nitrógeno tratados a alta presión y alta temperatura, ni en los diamantes naturales ni en los diamantes sintéticos de alta presión y alta temperatura.

Figura 26 Espectro infrarrojo de diamante CVD dopado con nitrógeno de Apollo Company

(Según Wuyi Wang et al., 2003)

Martineau et al. 2004) también coincidió con Wuyi Wang (2003), se cree que 8753 cm-1, 7354 cm-1, 6856 cm-1, 6425 cm-1, 5564 cm-1, 3323 cm-1 y 3123 cm-1 son relacionados con el hidrógeno en el espectro infrarrojo para CVD Los diamantes sintéticos dopados con nitrógeno son característicos y ya no se encuentran en los diamantes dopados con nitrógeno procesados ​​a alta presión y alta temperatura, ni se encuentran en los diamantes naturales ni en los diamantes de alta presión y temperatura. diamantes sintéticos. La absorción de 3107cm-1 se produce después del tratamiento a alta presión y alta temperatura y también se observa en algunos diamantes naturales.

Figura 27 Espectro de absorción infrarroja del diamante CVD dopado con nitrógeno Apollo

(Según Wuyi Wang, 2005)

Análisis de morfología de rayos X

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El análisis de morfología de rayos X en la sección paralela a la dirección de crecimiento muestra una estructura columnar obvia, mientras que en la sección perpendicular a la dirección de crecimiento, se ven muchas manchas oscuras o formas de celosía borrosas. El análisis sugiere que esta estructura columnar es el resultado de algunas dislocaciones que aparecen desde o cerca de la interfaz del sustrato durante el crecimiento del cristal de diamante y que comienzan a extenderse hacia arriba.

3. Conclusión

Para la pequeña cantidad de diamantes terminados dopados con nitrógeno que ingresan al mercado hoy en día, el ligero tono marrón, el espesor más delgado de los productos terminados y las características anormales del mate pueden proporcionar algunas pistas. para la identificación, pero la identificación final se basa en DiamondView y análisis de imágenes de catodoluminiscencia y datos espectroscópicos de grandes laboratorios, incluidos los datos del espectro de luminiscencia y del espectro de absorción. Debido a la mejora continua del proceso de diamante monocristalino sintético CVD, especialmente la aparición de diamantes CVD de alta pureza y el tratamiento térmico a alta presión y alta temperatura de diamantes CVD dopados con nitrógeno, las características de imagen de luminiscencia y las características espectroscópicas que pueden Identificar eficazmente los diamantes CVD dopados con nitrógeno ya no es eficaz, lo que aumenta aún más la dificultad de identificación. Pero creemos que la comunidad gemológica continuará analizando y resumiendo situaciones emergentes y encontrando formas de identificarlas.

Referencias principales

Philip M.Martineau, Simon C.Lawson, Andy J.Tay-lor.2004.Identificación de diamante sintético cultivado mediante deposición química de vapor (CVD).Gemas y Gemology, 40(1):2～25.

Wuyi Wang, Thomas Moses, Robert C. Linares.2003.Diamantes sintéticos con calidad de gema cultivados mediante un método de deposición química de vapor (CVD).Gems&Gemolo-gy , 39(4):206～283.

Wuyi Wang, Alexandre Tallaire, Matthew S.Hall.2005.Diamantes sintéticos CVD experimentales de LIMHP-CNRS, Francia.Gems&Gemology, 41(3):234～ 244 .