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金刚石膜具有十分优异的性能，而研发出高效、经济的制备工艺是实现扩大金刚石膜应用的关键。本文用自制的5KW微波等离子体化学气相沉积(MWPCVD)装置研究了高质量金刚石膜的生长，加工及应用。主要内容如下：
⑴研究了对硬质合金表面进行等离子体硼氮化预处理，结果表明：“钝化”钴活性的同时不降低刀具表面的硬度，还能显著提高了金刚石膜/基底间的附着力，该工艺为工业化生产金刚石薄膜刀具奠定了基础。
⑵用MWPCVD在不锈钢衬底上沉积厚度超过1.2mm的金刚石厚膜；研究表明基片放置在等离子体球边缘处有利于高质量金刚石膜的沉积；将沉积过程分为形核和生长两阶段，可提高金刚石膜生长的均匀性；往传统的H2/CH4反应气体中适量添加H2O，可提高金刚石膜的沉积速率和质量，并能提高膜生长的均匀性。初步探讨了将金刚石膜用作LED的散热层，发现在相同的制备成本下，提高膜的厚度比提高膜的质量，散热效果更好。
⑶利用H2/CH3OH，在MWPCVD中，在保持金刚石膜较高质量的前提下成功地将金刚石晶粒尺寸降到纳米量级，使金刚石薄膜在中红外的平均透过率超过65％。
⑷通过添加O2促进金刚石的单晶形核，通过工艺优化，使金刚石晶粒在长大的同时抑制二次形核，成功制备出直径超过100μ m的大颗粒单晶金刚石。
⑸利用微波等离子体增强Fe薄膜对金刚石膜表面的刻蚀作用，提高了平整化金刚石厚膜的效率，同时克服了金属扩散层中碳的饱和问题，证明该方法是经济、高效平整金刚石厚膜的方法。