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近年来，DLC膜的制备工艺发展迅速，已经开发出多种制备方法。这些方法大体分为两大类：物理气相沉积法和化学气相沉积法，下面介绍几种常用方法：
物理气相沉积(PVD)
(1)溅射法 溅射法是工业生产中常用的薄膜制备方法，又分为直流溅射、射频溅射、磁控溅射等不同工艺。
①直流溅射
直流溅射又称二极磁控溅射，是Z简单的溅射方法。其原理是以靶材为阴极，基片为阳极，离子在阴极的吸引下轰击靶面，溅射出粒子沉积在基片上成膜。直流溅射的优点是简单方便，对高熔点、低蒸汽压的元素也适用。缺点是沉积速率低，薄膜中含有较多气体分子。
②射频溅射
射频溅射是利用射频放电等离子体进行溅射的一类方法。由于射频溅射所使用的靶材包括导体、半导体和绝缘材料等，因此应用范围有所增加。其缺点是沉积速率低、荷能离子对薄膜表面有损伤，因而限制了该工艺的广泛应用。
③磁控溅射
磁控溅射是上世纪七十年代后期发展起来的一种先进工艺，是在真空下电离惰性气体形成等离子体，气体离子在靶上附加偏压的吸引下轰击靶材，溅射出碳原子并沉积到基片上。它利用交叉电磁场对二次电子的约束作用，使得二次电子与工作气体的碰撞电离几率大大增加，提高了等离子体的密度。在相同溅射偏压下，等离子体的密度增加，溅射率提高，增加了薄膜的沉积速率。而且由于二次电子和工作气压的碰撞电离率高，因而可以在较低工作气压(10—1～1Pa)和较低溅射电压下(-500V)产生自持放电。溅射用的惰性气体一般选择氩气(Ar)，因为它的溅射率Z高。
(2)离子束沉积
离子束沉积方法的原理是采用氩等离子体溅射石墨靶形成碳离子，并通过电磁场加速使碳离子沉积于基体表面形成类金刚石膜。离子束增强沉积是离子束沉积的改进型，它是通过溅射固体石墨靶形成碳原子并沉积在基体表面，同时用另一离子束轰击正在生长中的类金刚石膜，通过这种方法提高了薄膜的沉积速率和致密性，获得的类金刚石膜在综合性能方面有很大的提高。该工艺可以获得具有较好的化学计量比、应力小且附着力高的薄膜，适合在不宜加热的衬底上制膜。缺点是离子枪的尺寸较小，只能在较小或中等尺寸的基片上沉积薄膜，不适合大量生产。
(3)磁过滤真空弧沉积
这是近年来发展起来的一种新型离子束薄膜制备方法。弧源中的触发电极和石墨阴极之间产生真空电弧放电，激发出高离化率的碳等离子体，采用磁过滤线圈过滤掉弧源产生的大颗粒和中性原子，可使到达衬底的几乎全部是碳离子，可以用较高的沉积速率制备出无氢膜，有结果表明采用此技术可以获得sp3键含量高达90%、硬度高达95，的无氢碳膜，其性质与多晶金刚石材料相近。
(4)激光电弧法
用高能激光束射向石墨靶面，蒸发出的碳原子在脉冲电流作用下产生电弧，形成的离子轰击基体并沉积成膜。激光电弧法的沉积速度高，膜的含氢量低。
化学气相沉积(CVD)
化学气相沉积的主要方法有金属有机化学气相沉积(MOCVD)，等离子体辅助化学气相沉积和激光化学气相沉积(LCVD)等，而应用Z广的主要是等离子体辅助化学气相沉积，主要有以下几种：
(1)直流化学气相沉积 通过直流辉光放电来分解碳氢气，从而激发成等离子体。等离子体与基体表面发生相互作用，形成DLC膜。Whitmell等首次报道用甲烷气体辉光放电产生等离子，在直流阴极板上沉积成膜，但该方法成膜的厚度小，速率低，因此应用相对较少。
(2)射频化学气相沉积 通过射频辉光放电来分解碳氢气体，再沉积到基体上形成DILC膜。射频化学气相沉积又分为感应圈式和平行板电容耦合式：感应圈式沉积速率小，膜层质量较差，因此应用较少。平行板电容耦合式是通过射频辉光放电将碳氢气体分解为CnHm+离子，在负偏压作用下沉积到基体上形成DLC，具有低压下生成的薄膜厚度均匀、生产效率高、沉积速率高、稳定性好、可调性和重复性好等特点。
(3)微波等离子体化学气相沉积 微波能量通过共振耦合给电子，获得能量的电子与工作气体分子发生非弹性碰撞，使工作气体电离从而产生等离子体。采用该工艺可以高速率地获得高纯度的反应物质(特别是有高化学活性的反应物质)，减少高能离子对沉积物质或基体表面的损伤，提高反应物质的反应活性；可以控制参加反应的粒子的能量，获得其他方法难以得到的高能亚稳定相结构。
近年来，出现了高沉积速率和大沉积面积的双源法，如①双射频辉光放电。与射频辉光放电相比，双射频的离化率和沉积速率更高，制备的膜层致密、压应力低。②微波一射频。该方法无气体污染及电极腐蚀，可以制备高质量薄膜，但沉积速率较低，设备昂贵，成本较高。③射频一直流辉光放电。它在射频辉光放电的基础上增加一直流电源，从而能在很大范围内调节轰击离子的能量，因此沉积速率较快，获得的薄膜质量高。
