Orientacja kryształów jest kluczową właściwością kryształów zaszczepiających CVD , odnoszącą się do kierunku ułożenia atomów w krysztale. Odgrywa decydującą rolę w określaniu morfologii i właściwości wzrostu diamentów. Kryształy zaszczepiające CVD wykazują orientację kryształów (100), (110) i (111), z których każda nadaje się do różnych zastosowań: orientacje (100) i (110) są używane do uprawy surowych diamentów klasy jubilerskiej, podczas gdy monokryształy przemysłowe nie wymagają określonej orientacji.
Produkcja wysokiej jakości kryształów zaszczepiających CVD wiąże się z niezwykle wysokimi barierami wejścia i wymaga wielu precyzyjnych i rygorystycznych procesów produkcyjnych. Podstawowy przepływ pracy można podzielić na trzy etapy.
Pierwszym krokiem jest wybór surowca, traktując jako substrat diamenty naturalne lub diamenty syntetyczne wytwarzane metodą wysokociśnieniową i wysokotemperaturową (HPHT) o wysokiej czystości i minimalnych defektach. Ma to fundamentalne znaczenie dla zapewnienia podstawowej jakości kryształu zaszczepiającego. Drugi etap obejmuje obróbkę kierunkową. Dzięki precyzyjnym technikom, takim jak cięcie laserowe i szlifowanie, podłoże jest przetwarzane do wcześniej określonych wymiarów — obecnie popularne nasiona CVD klasy przemysłowej mają kwadrat o powierzchni 5–15 mm. Produkcja nasion o dużych rozmiarach (20 mm i więcej) jest kluczowym wyzwaniem technicznym w produkcji dużych diamentów. Ten etap wymaga również precyzyjnej kontroli orientacji kryształów, aby zapobiec późniejszym defektom wzrostu. Trzeci etap polega na precyzyjnym polerowaniu i kontroli. Przetworzony kryształ zaszczepiający poddawany jest polerowaniu w nanoskali, aby zapewnić zgodność chropowatości powierzchni z normami, zapobiegając zakłóceniom wzrostu epitaksjalnego. Następnie wykorzystuje się specjalistyczny sprzęt kontrolny do wykrywania zanieczyszczeń i kalibracji orientacji kryształów. Ponadto kontrola grubości ma kluczowe znaczenie, przy konwencjonalnych grubościach w zakresie od 0,3 do 0,6 mm. Musi to równoważyć integralność strukturalną podczas wzrostu z wystarczającym naddatkiem na późniejszą obróbkę.