在MPCVD单晶金刚石的均匀外延生长中，为了控制等离子体和改善单晶金刚石二维膨胀生长中表面形貌的均匀性，在单晶金刚石周围放置了一个中间带方孔的圆形衬环，即约束环。结合发射光谱、表面形貌、白光干涉测试和拉曼光谱表征结果，研究了约束环尺寸对金刚石均匀性、质量和生长速率的影响。结果表明，在其他沉积参数相同的条件下，增大约束环直径会降低等离子体浓度，降低单晶金刚石的生长速率，但有利于获得高质量的生长表面形貌。当约束环直径从10mm增加到14mm时，单晶金刚石的生长速率从10.4m/h降低到6.4m/h，单晶生长表面的多晶和丘包状缺陷被完全抑制，拉曼谱中1460cm-1附近的波包基本消失，单晶质量显著提高。利用直径为14mm的约束环，在同一HPHT种晶的上下侧进行了二维膨胀生长实验。两个曲面的尺寸分别从3mm3mm扩展到3.82mm3.89mm和3.97mm4.07mm。约束环的适当设置有利于单晶金刚石的横向延伸。