本发明公开一体化金刚石微空腔支柱阵列强化池热沉的制备方法，所述方法采用研磨抛光双面金刚石自支撑板为基底，通过甩胶、曝光、显影、ICP刻蚀、激光切割获得表面带有微空腔支柱的金刚石底板；再将钼粉填充至底板的微空腔支柱内和支柱间隙且填充钼粉与底板外沿高度一致，以CVD技术继续生长金刚石，之后对底板进行封装使其具有一定的厚度；最终通过超声酸洗去除钼粉，获得一体化金刚石微空腔支柱阵列强化池热沉。该产品能够有效进行沸腾能量传递，在能量应用中具有巨大的效用。同时克服了长久以来的通过金刚石微通道提高散热的技术偏见，避免了现有技术中诸多降低散热效率的缺陷，进一步提高了HTC和CHF，利于工业大规模推广和使用。