化學氣相沉積法再生鉆石的實驗室檢測特征研究

唐詩， 蘇雋*， 陸太進， 馬永旺， 柯捷， 宋中華， 張鈞， 張曉玉， 代會茹， 李海波，張健， 吳旭旭， 劉厚祥

(1.國家珠寶玉石質量監督檢驗中心， 北京 100013；2.自然資源部珠寶玉石首飾管理中心北京研究所， 北京 100013；3.國家珠寶玉石質量監督檢驗中心， 遼寧 沈陽110013；4.國家珠寶玉石質量監督檢驗中心， 上海 200122)

使用化學氣相沉積法(CVD)在天然鉆石表面生長單晶鉆石薄層的技術由來已久，但限于技術與成本等因素，CVD鉆石層的厚度一般不大于10μm，對基底天然鉆石的尺寸及質量基本不產生影響。1993年Fritsch等[1]報道了在不導電的天然鉆石表面使用CVD法生長一層藍灰色IIb型鉆石薄膜，獲得了非常類似高品質天然導電藍色IIb型鉆石。同年，Yacobi等[2]研究了在不同晶面的天然鉆石基底上生長CVD合成鉆石單晶薄膜的技術，側重討論了基底定向對CVD鉆石生長的影響，發現基底的{100}面為最佳生長定向晶面。2014年，Eaton-Magana[3]對天然鉆石表面生長單晶CVD薄膜的持久度和檢測特征進行了研究，發現摻硼的CVD薄膜與附生的天然鉆石之間無晶格錯位，持久度極好，主要檢測特征為異常顏色分布、顯微分析與導電性。

隨著CVD生長技術的進步，近期，在天然鉆石表面所能生長的CVD層的厚度開始出現顯著增長，除了對鉆石整體的顏色與導電性產生影響外，還明顯影響到鉆石的尺寸與質量，對此類合成部位的屬性界定也從“覆膜”上升為“再生”。再生鉆石的概念由美國珠寶學院(GIA)在2017年首次提出，Moe等[4]報道了一顆總質量為0.33ct的截角長方形藍色鉆石，其冠部的頂層為厚度約80μm的IIb型藍色CVD合成鉆石，下部為Ia型無色鉆石。……