Procédé de recouvrement d’au moins un substrat solide par un revêtement en diamant de synthèse, comprenant les étapes : a) Mise en place du au moins un substrat solide sur un porte substrat, à l’intérieur d’une chambre réactionnelle comprenant une cavité ; b) Injection dans la chambre d’un mélange gazeux ; c) Ionisation du mélange gazeux par soumission du mélange gazeux à un champ électromagnétique micro-ondes, la fréquence des micro-ondes étant comprise dans un intervalle allant de 300 MHz à 6 GHz ; et formation d’une couche de revêtement en diamant sur le au moins un substrat, caractérisé en ce que, - le mélange gazeux est constitué de méthane, de dihydrogène, d’un troisième gaz comprenant au moins un atome d’oxygène, et optionnellement un précurseur gazeux d’élément dopant ou modificateur de la réactivité de la phase gazeuse, - le ratio volumique CH 4 /H 2 est compris dans un intervalle allant de 0,1 à 10 %, - le ratio volumique troisième gaz/CH 4 est compris dans un intervalle allant de 0,1 à 120 %, - la température du substrat est régulée à une valeur comprise dans un intervalle allant de 100 à 1000°C pendant l’étape de formation de la couche de revêtement en diamant, - la pression à l’intérieur de l’enceinte réactionnelle est maintenue dans un intervalle allant de 10 -2 à 100 mbar, - le champ électromagnétique micro-ondes étant généré au moyen d’un ensemble de sources micro-ondes. Procédé selon la revendication précédente, comprenant en outre une étape de préparation de la surface du substrat. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les étapes b) et c) sont répétées un nombre d’itérations n, n étant un entier supérieur ou égal à 2, de préférence 2 ≤ n ≤ 10, de sorte à former une succession de couches de revêtement en diamant sur le substrat, le mélange gazeux étant identique ou différent à chaque itération. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat est composite ou non composite, et de préférence composé de silicium, de diamant, de métal réfractaire choisi parmi l’iridium, les alliages, les oxydes ou les nitrures d’iridium, un métal de transition choisi parmi le titane, les alliages, les oxydes ou les nitrures de titane, un acier inoxydable, un superalliage, un carbure cémenté, un polymère, une céramique, du verre, un oxyde choisi parmi la silice fondue ou l’alumine), un semi-conducteur choisi parmi les semi-conducteurs des colonnes III-V ou II-VI de la classification périodique des éléments, un matériau piézoélectrique, un nitrure, un carbure, un sulfure, un siliciure ou un mélange de ceux-ci. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le contact thermique entre le au moins un substrat et le porte substrat est homogène sur toute la surface de contact entre le au moins un substrat et le porte-substrat. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la température du substrat est régulée par convection et/ou conduction thermique au travers du porte substrat. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le porte substrat est isolé électriquement de la cavité de la chambre réactionnelle. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le porte substrat est polarisé. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la distance entre le au moins un substrat et une source micro-ondes est comprise dans un intervalle allant de 0,1 cm à 15 cm, de préférence 10 cm. Substrat comprenant une ou plusieurs couches de diamant, obtenu selon le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes. Dispositif comprenant un substrat selon la revendication précédente, ledit dispositif étant choisi parmi les revêtements durs et protecteurs d’outils de coupe et de perforation, de verres, d’optiques, de fenêtres, de scalpels, les revêtements biocompatibles de dispositifs médicaux implantables tels que des prothèses, des implants dentaires, des électrodes intracérébrales et les dispositifs électroniques tels que des dispositifs à ondes acoustiques de surface ou à ondes acoustiques guidées, des capteurs, des composants pour l’électronique de puissance choisis parmi les diodes, les transistors, et les transistors à effet de champ à grille métal-oxyde , des dissipateurs thermiques pour les composants électroniques et optoélectroniques, des dispositifs électroniques encapsulés et des capteurs quantiques tels que des magnétomètres ultrasensibles.