目前主要有兩種制備合成單晶金剛石的方法：一種是高溫高壓法（high temperature and high pressure），簡稱HTHP；另外一種就是化學氣相沉積法（chemical vapor deposition），簡稱CVD

高溫高壓（HTHP）法合成金剛石

ü 高溫高壓法泛指溫度超過1500 ℃，壓強超過109 Pa 的條件下制備金剛石的方法，國外一般稱作溫度梯度法，國內稱作溫度差法。HTHP法中，目前有兩種設備可用以制備金剛石：一種是用六面頂壓機，它主要是將石墨相抵碳轉化成為金剛石相抵碳；另外一種設備是兩段式分球壓機設備，它是由前蘇聯科學家Boris Feigelson等人在90年代初研制開發的。

ü 目前工業上主要還是利用HTHP法制備單晶金剛石，其最大有點是制造工藝較簡單，金剛石的生長速度快，通常在10-20min內就能合成出1mm 以下的金剛石單晶，從而滿足各種工業需要。隨著生長技術的發展，現在通過控制生成核可以生長出粒徑達2mm的金剛石。

ü 化學氣相沉積法（CVD）

主要利用的是在高溫空間（也包括在基板）以及活性空間中發生的化學反應。制備金剛石所用到的氣體原料一般為甲烷和氫氣，通過在高溫條件下激發使氣體發生分解，生成含碳基團的活性粒子，并最終在基片材料上沉積出金剛石膜。制備單晶金剛石的方法主要有微波等離子輔助化學氣沉積法，熱絲輔助化學氣沉積法，電子回旋共振微波等離子體化學氣象沉積法，直流等離子體噴射化學氣沉積法，燃燒火焰化學氣相沉積法等。

化學氣相沉積法---熱絲輔助化學氣相沉積（HFCVD）

ü 混合氣體進入反應室經過熱絲區域到達集體表面，分子氫在熱絲表面催化分解。反應區域只是由熱絲周圍很小區域組成的，這使得單根絲的作用范圍受到了限制，并且熱絲與基體間的最佳距離是1-10mm 。 這一過程范圍與這些小的激活區域有關，并且大面積沉積只是通過在反應腔內使用多根絲來完成。熱絲可以用W， Mo等，通常加熱溫度從2000℃到2400℃，反應腔內典型的壓力是50Torr,HFCVD中金剛石生長速度從0.1μm/h 到15μm/h 。沉積面積從幾平方毫米到300cm2 .該技術的主要缺點是金剛石膜的厚度和質量是不均勻的。