Ο προσανατολισμός των κρυστάλλων είναι μια βασική κρίσιμη ιδιότητα των κρυστάλλων σπόρων CVD , που αναφέρεται στην κατεύθυνση της ατομικής διάταξης μέσα στον κρύσταλλο. Διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στον προσδιορισμό της μορφολογίας και των ιδιοτήτων της ανάπτυξης διαμαντιών. Οι σπόροι κρύσταλλοι CVD εμφανίζουν κρυσταλλικούς προσανατολισμούς των (100), (110) και (111), καθένας κατάλληλος για ξεχωριστές εφαρμογές: Οι προσανατολισμοί (100) και (110) χρησιμοποιούνται για την καλλιέργεια ακατέργαστων διαμαντιών ποιότητας κοσμήματος, ενώ οι βιομηχανικοί μονοκρυστάλλοι δεν απαιτούν συγκεκριμένο προσανατολισμό.
Η παραγωγή υψηλής ποιότητας κρυστάλλων σπόρων CVD περιλαμβάνει εξαιρετικά υψηλά εμπόδια εισόδου, που απαιτούν πολλαπλές ακριβείς και αυστηρές διαδικασίες παραγωγής. Η βασική ροή εργασίας μπορεί να χωριστεί σε τρία βήματα.
Το πρώτο βήμα είναι η επιλογή πρώτης ύλης, δίνοντας προτεραιότητα στα φυσικά διαμάντια ή στα συνθετικά διαμάντια υψηλής πίεσης υψηλής θερμοκρασίας (HPHT) με υψηλή καθαρότητα και ελάχιστα ελαττώματα ως υπόστρωμα. Αυτό είναι θεμελιώδες για τη διασφάλιση της θεμελιώδους ποιότητας του κρυστάλλου των σπόρων. Το δεύτερο βήμα περιλαμβάνει κατευθυντική κατεργασία. Μέσω τεχνικών ακριβείας όπως η κοπή και η λείανση με λέιζερ, το υπόστρωμα επεξεργάζεται σε προκαθορισμένες διαστάσεις—επί του παρόντος, οι κύριοι σπόροι CVD βιομηχανικής ποιότητας έχουν τετράγωνο 5-15 mm. Η παραγωγή σπόρων μεγάλου μεγέθους (20mm+) είναι μια βασική τεχνική πρόκληση στην κατασκευή μεγάλων διαμαντιών. Αυτό το στάδιο απαιτεί επίσης ακριβή έλεγχο του προσανατολισμού των κρυστάλλων για την αποφυγή επακόλουθων ελαττωμάτων ανάπτυξης. Το τρίτο βήμα περιλαμβάνει στίλβωση και επιθεώρηση ακριβείας. Ο επεξεργασμένος κρύσταλλος σπόρων υφίσταται στίλβωση νανοκλίμακας για να διασφαλιστεί ότι η τραχύτητα της επιφάνειας πληροί τα πρότυπα, αποτρέποντας παρεμβολές στην επιταξιακή ανάπτυξη. Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται εξειδικευμένος εξοπλισμός επιθεώρησης για την ανίχνευση ακαθαρσιών και τη βαθμονόμηση του προσανατολισμού των κρυστάλλων. Επιπλέον, ο έλεγχος του πάχους είναι κρίσιμος, με τα συμβατικά πάχη να κυμαίνονται από 0,3 έως 0,6 mm. Αυτό πρέπει να εξισορροπεί τη δομική ακεραιότητα κατά την ανάπτυξη με επαρκή περιθώρια για μεταγενέστερη μηχανική κατεργασία.