采用微波等离子体化学气相沉积方法（microwave plasma chemical vapor deposition ，MPCVD）在高沉积气压（34.5 kPa）下制备多晶金刚石，利用发射光谱（optical emission spectroscopy ，OES）在线诊断了CH4／H2／O2等离子体内基团的谱线强度及其空间分布，并利用拉曼（Raman）光谱评价了不同O2体积分数下沉积出的金刚石膜质量，研究了金刚石膜质量的均匀性分布问题。结果表明：随着O2体积分数的增加， C2，C H及 Hα基团的谱线强度均呈下降的趋势，而C2，C H与 Hα谱线强度比值也随之下降，表明增加O2体积分数不仅导致等离子体中碳源基团的绝对浓度下降，而且碳源基团相对于氢原子的相对浓度也降低，使得金刚石的沉积速率下降而沉积质量提高。此外，具有刻蚀作用的O H基团的谱线强度却随着O2体积分数的增加而上升，这也有利于降低金刚石膜中非晶碳的含量。光谱空间诊断发现高沉积气压下等离子体内基团分布不均匀，特别是中心区域C2基团聚集造成该区域内非晶碳含量增加，最终导致金刚石膜质量分布的不均匀。
高气压微波等离子体 CVD金刚石膜 发射光谱 拉曼光谱 均匀性