化学蒸气沉淀法生长的合成钻石，第 3 部分：检测

本系列的第 1 部分提供的 CVD 合成钻石的简要历史，而第二部分检查它们的属性。

该 CVD（化学蒸气沉积）方法生产的宝石级合成钻石外形美观，具有与天然钻石几乎相同的性能。 因其高纯度，这些 CVD 产品属于 IIa 型，仅占天然钻石的一小部分。 因此，任何 IIa 型钻石应送至权威的检测实验室进行鉴定。 先进的检测技术下，任何采用 CVD 生长法的钻石样品都可以明确地鉴定出来。

在采用 CVD 的条件下，钻石生长过程会产生易检测的特性，包括：

1. 低压，高能量的富氢环境

2. 生长部位的硅

3. 氮残留在生长部位

4. 生长表面的碳原子层层累积

富氢环境会导致缺陷，称为 空位 ，因为偶尔有碳原子会脱离钻石晶体，造成空位。 硅原子旁边的碳空位可以形成硅空位（Si-V）中心，自然界中非常少见。 氮原子邻近的碳空位可以形成氮空位（N-V）中心，自然界中非常少见。 这两个空位的缺陷可通过光谱测量，如光致发光，紫外线照射和光吸收检测出来。 由于钻石具备层层生成的特性，而氮是非均匀地融合到层间，因而借助 DTC DiamondView 可观察到生长条纹。

粉红色的 CVD 合成物也很容易通过所含的大量 N-V 中心检测出来。 尽管硼会减缓生长速度致使只有少量薄膜产生，但向生长室添加硼，可生成蓝色 CVD 合成物。 即使只是薄膜，仍能显示采用 CVD 法培育出的钻石特征。

综上所述，采用 CVD 法生长的钻石很容易在宝石实验室检测出来，无论样本是何种尺寸或颜色。 可检测的特征会在热处理后（低压或高压）发生变化，但这些变化都能很好解读并可以清楚地检测出是否采用 CVD 生长合成钻石。 如需详细的科学研究和检测领域的其他参考书目，可参见由 W. Wang 等编著的《GEMESIS 公司出产的 CVD 生长合成钻石》2012 年夏季刊 《宝石与宝石学》 第 80-97 页。