MPCVD 设备结构基本组成包括控制单元、微波单元、水冷单元、真空单元等。通过真空单元将腔体抽真空，保障金刚石生长所需低真空状态。然后通过控制单元控制各个气路的流量和腔体压力，将反应气源( CH4、H2、Ar、O2、N2等) 导入腔体中并控制在一定的腔压下。待气流稳定后，通过微波单元产生微波，由波导管将微波导入腔体中。在微波场的作用下将反应气体变为等离子体态，形成悬浮于金刚石衬底上方的等离子体球，并利用等离子体的高温使得衬底加热到一定温度。腔体内产生的多余热量由水冷单元传导出去。

单晶金刚石 MPCVD 生长过程中，通过调节功率大小、气源组分、腔压等条件，保障优良的生长条件。另外，由于等离子体球和腔壁无接触，保障了金刚石生长过程无杂质粒子的掺入，提高了金刚石质量。