Diamond lab-grown là kim cương được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Hiện nay được sản xuất chủ yếu bằng hai phương pháp chính HPHP và CVD cùng một số phương pháp biến thể.
1. HPHT (High Pressure High Temperature – Áp suất cao, nhiệt độ cao)
Nguyên lý: Tái tạo lại môi trường tự nhiên trong lòng đất, nơi kim cương thiên nhiên hình thành.
Quy trình:
Dùng “hạt giống” kim cương tự nhiên nhỏ (diamond seed).
Đặt trong buồng chịu áp lực cực lớn (≈ 5–6 GPa, tương đương áp lực ở độ sâu 150–200 km dưới lòng đất) và nhiệt độ khoảng 1300–1600°C.
Carbon (thường từ graphite) sẽ tan chảy và kết tinh xung quanh hạt giống, dần tạo thành viên kim cương lớn.
Đặc điểm:
Thường tạo ra đá màu vàng nhạt do lẫn nitơ.
Có thể xử lý thêm để ra màu trắng trong.
Tinh thể phát triển nhanh, chi phí thấp hơn CVD.
2. CVD (Chemical Vapor Deposition – Lắng đọng hơi hóa học)
Nguyên lý: Dùng plasma phân tách khí chứa carbon (thường là methane + hydrogen) trong buồng chân không, để carbon lắng đọng từng lớp trên bề mặt hạt giống kim cương.
Quy trình:
Cho hạt giống kim cương mỏng vào buồng chân không.
Bơm khí methane (CH₄) và hydrogen (H₂), tạo plasma nhiệt độ 800–1000°C.
Carbon trong methane bị tách ra và kết tinh thành từng lớp, lớn dần thành viên kim cương hoàn chỉnh.
Đặc điểm:
Cho ra kim cương trắng tinh khiết hơn HPHT.
Có thể điều chỉnh để tạo màu (blue, pink, yellow…).
Tốc độ chậm, chi phí cao hơn HPHT, nhưng chất lượng thường tốt hơn.
3. Phương pháp lai / biến thể
HPHT + CVD: Kết hợp cả hai. Ví dụ: tạo mầm ban đầu bằng HPHT rồi phát triển thêm bằng CVD để có chất lượng cao hơn.
PECVD (Plasma-Enhanced CVD): Biến thể nâng cao của CVD.
MPCVD (Microwave Plasma CVD): Dùng vi sóng để tạo plasma, giúp tăng tốc độ và kiểm soát tốt hơn chất lượng tinh thể.

4. Đặc điểm kim cương Lab-grown và kim cương thiên nhiên
Kim cương Lab-grown
Cấu trúc: 100% carbon tinh khiết, cấu trúc lập phương giống hệt kim cương thiên nhiên.
Độ cứng (Hardness): 10/10 trên thang Mohs → tương đương kim cương tự nhiên, chống xước tuyệt đối.
Màu sắc (Color): Dễ đạt các cấp từ D–F (trắng tinh khiết). Có thể tạo màu fancy như xanh, hồng, vàng với chi phí thấp.
Độ tinh khiết (Clarity): Kiểm soát trong phòng thí nghiệm, thường đạt VVS1–IF (rất ít hoặc không có tạp chất).
Giác cắt (Cut): Cắt giống hệt tự nhiên, đạt chuẩn Excellent/Ideal để tối ưu độ lửa và độ sáng.
Carat: Có thể sản xuất từ nhỏ (0.1ct) đến lớn (10ct+), ổn định về nguồn cung.
Nhận xét: Chất lượng vật lý và thẩm mỹ tương đồng 100% với kim cương thiên nhiên, nhưng giá chỉ bằng 20–40%.
Kim cương Thiên nhiên
Cấu trúc: 100% carbon, hình thành tự nhiên hàng triệu năm dưới lòng đất.
Độ cứng (Hardness): 10/10 trên thang Mohs, độ bền vĩnh cửu.
Màu sắc (Color): Phân bố tự nhiên, khó đạt cấp D–F (hiếm và đắt). Fancy color tự nhiên (hồng, xanh, đỏ) cực kỳ hiếm, giá gấp hàng chục lần Lab-grown.
Độ tinh khiết (Clarity): Thường có tạp chất/inclusions. Kim cương hoàn hảo (IF, VVS1) rất hiếm, giá trị cao.
Giác cắt (Cut): Do thị trường lâu đời, có nhiều lựa chọn kiểu cắt (round, princess, emerald…). Các viên chất lượng cao đạt Excellent/Ideal rất hiếm.
Carat: Viên lớn (2ct, 5ct, 10ct+) có giá trị sưu tầm và đầu tư rất cao, vì số lượng giới hạn.
Nhận xét: Giá trị gắn liền với độ hiếm và nguồn gốc tự nhiên. Ngoài trang sức, còn mang tính tài sản và đầu tư lâu dài.