科學發展到今天，人們已經不能滿足從地下慢慢挖掘來獲得鑽石：也就是金剛石。我們知道地球上天然的鑽石是在高溫高壓下的地底深處，金剛石成為碳的穩定態，所以其他形態的碳就會轉換成金剛石。
但是如果在地表，我們要維持高溫高壓的狀態，將耗費大量能量，用來造鑽石可能不怎麼經濟。
於是，人們開始在低壓下尋找合成金剛石的方法。其中化學氣相沉積由於其經濟性、高成功率和高重複率，成為比較主流的方法。
原理： 採用含碳氣體和氫氣的混合氣體作為原材料，在襯底表面上進行化學反應生金剛石。
化學氣相沉積技術是應用氣態物質在固體上闡述化學反應併產生固態沉積物的一種工藝，它大致包含三步：
（1）形成揮發性物質 ；
（2）把上述物質轉移至沉積區域 ；
（3）在固體上產生化學反應併產生固態物質 。
最基本的化學氣相沉積反應包括熱分解反應、化學合成反應以及化學傳輸反應等集中。
目前CVD合成的的機理仍未完全清晰，合成的成功與否基本前人的經驗。
CVD合成金剛石過程中的經驗和規律：
1、反應需要高濃度的氫氣，約佔98%。 原子氫與金剛石表面懸健結合，可以穩定金剛石晶核，同時提供碳氫自由基在金剛石表面的附著點，保證金剛石的持續生長。
並且原子或分子氫是刻蝕石墨相碳的有效溶劑，防止生成石墨。
2、CVD金剛石的生長和碳源氣體的種類無關，與所用活化氣體方式無關。
目前使用的碳源氣體: 甲烷、乙烷、乙炔、醇類等等。活化氣體方式：熱絲琺、微波、直流放電
3、金剛石生長主要依賴：單碳自由基———— -CH3、-C2H2-
大量實驗證明：同樣溫度壓力下-CH3為主要生長基團的金剛石生長速率和質量低於以C2H2為生長基團的。
4、決定沉積產物是金剛石相還是石墨相的因素是生長動力學而非行核動力學。
在高溫高壓下，儘管石墨相具有更低的體自由能。。
5、多種類型的基底材料大致可以分為三類：金剛石晶體、碳化物形成元素以及它們的碳化物（si mo w sic wc）、不與碳反應的材料（cu，Au）；
6、生長高質量金剛石，基地溫度應在1073—1373K
過高的溫度導致金剛石向石墨相轉變，溫度過低，表面反應難以發生，金剛石生長緩慢。
7、基底表面預處理可以提高形核密度。
一般方法：採用硬質磨料（如金剛石）研磨基底表面，或在含有磨料的懸浮液中超聲波處理基片。
8、金剛石的生長取決於達到基底的碳原子流量和碳原子擴散速率之間的平衡。
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