由于化学键中可能存在三种不同的杂化，单质碳可以结晶成不同类型的晶格和无序结构。众所周知的是具有sp3杂化的金刚石（四方结构）和具有sp2杂化的石墨（六边形平面）（见图1和图2）。

金刚石具有卓越的物理性能，例如它具有所有已知天然材料中最大的热导率、最小的热膨胀和最大的硬度。然而，合成金刚石的过程是非常复杂和昂贵的。

从碳的sp3杂化的独特性质中获益的一种方法是合成类金刚石碳（DLC），其生产成本要低得多。DLC是一种无定形形式的碳，具有相当一部分sp3键，因此具有与金刚石类似的性质。

这种材料的高硬度可用于工具、硬盘、MEMS或光学器件（尤其是EUV光学器件）的保护涂层。另一个应用是用于超精密玻璃成型的压缩模具的涂层。这些图层主要用于红外相机和医疗系统的透镜制造（见图3和图4）

DLC的特征是碳原子的sp2和sp3杂化，由此这些杂化的比率决定DLC层的硬度。此外，非晶结构避免了缺陷和亚纳米粗糙度的变化。DLC涂层的所有相关性能都可以通过沉积参数进行调整。DLC膜层可以使用磁控溅射、离子束沉积或等离子体增强化学气相沉积。

 sciaCube300通过PECVD沉积DLC薄膜。将13.56MHz射频功率施加到基板下方的电极上（见图5）。通过使用碳氢化合物气体例如C2H2作为前体分子解离成反应性物质：

CxHy ↔ xC* + yH*

这些物质可以是中性物质或离子，并为在基底上形成DLC膜层提供足够的能量。根据等离子体密度、离子能量、碳氢化合物气体和额外的氩气，可以精确调节DLC的特性，例如硬度（sp2/sp3比）（见图6）。