1.本说明书涉及晶体制备技术领域，特别涉及一种坩埚保护装置。
背景技术：
2.在晶体生长过程中，通常使用坩埚(例如，金属坩埚)盛装熔融原料，在高温以及熔融原料重力的作用下，坩埚的底部和侧壁容易软化而变形，甚至可能因严重变形造成坩埚开裂。因此，有必要提供一种坩埚保护装置，以在晶体生长过程中保护坩埚，避免坩埚变形或开裂。
技术实现要素：
3.本说明书实施例之一提供一种坩埚保护装置。所述坩埚保护装置包括：套筒，其中，所述套筒包括至少两个轴对称的侧筒块，所述侧筒块包括筒壁和筒底；缓冲层，所述缓冲层设置于所述侧筒块的所述筒壁和/或筒底的内侧，其中，设置有所述缓冲层的所述至少两个侧筒块拼接于坩埚外壁，以使所述缓冲层包裹所述坩埚外壁。
4.在一些实施例中，所述缓冲层的厚度在1mm～10mm范围内。
5.在一些实施例中，所述坩埚保护装置还包括粘接物，所述粘接物将所述缓冲层粘接于所述侧筒块的所述筒壁和/或所述筒底内侧。
6.在一些实施例中，所述粘接物的分解温度低于预设温度阈值。
7.在一些实施例中，所述粘接物包括粘胶。
8.在一些实施例中，所述侧筒块的所述筒壁和/或所述筒底内侧设置凸起，通过所述凸起将所述缓冲层固定在所述侧筒块的所述筒壁和/或所述筒底内侧。
9.在一些实施例中，所述侧筒块的所述筒壁外侧设置至少两个连接部；所述坩埚保护装置还包括连接件，所述连接件与所述至少两个连接部连接，以将所述至少两个侧筒块固定拼接于所述坩埚外壁。
10.在一些实施例中，所述套筒外壁设置凸环。
11.在一些实施例中，所述套筒外壁设置至少两个轴对称的凸块。
附图说明
12.本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
13.图1是根据本说明书一些实施例所示的坩埚保护装置的示例性结构示意图；
14.图2是根据本说明书一些实施例所示的缓冲层和侧筒块的示例性结构示意图；
15.图3是根据本说明书一些实施例所示的连接件的示例性结构示意图。
16.图中，100为坩埚保护装置，110为侧筒块，111为筒壁，112为筒底，113为连接部，114为凸环，120为缓冲层，130为连接件，131为内沿，132为外沿，133为顶壁，以及134为凹
槽。
具体实施方式
17.为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
18.应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
19.如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
20.本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
21.本说明书实施例提供了一种坩埚保护装置，通过至少两个侧筒块拼接于坩埚外壁，以在晶体生长过程中保护坩埚，避免坩埚变形或开裂。另外，在侧筒块的筒壁和/或筒底设置缓冲层，可以在晶体生长过程中起到缓冲作用。进一步地，设置合适厚度的缓冲层，可以在起到缓冲作用的同时避免套筒内壁可能存在的不平整凸点或凹坑导致坩埚外壁的变形。此外，采用凸起或可分解的粘接物(例如，粘胶)将缓冲层固定在侧筒块的筒壁和/或筒底内侧，不会影响晶体的生长，并且便于拆卸清洗和替换。进一步地，采用连接件和连接部将至少两个侧筒块固定拼接于坩埚外壁，拆装便捷、稳定牢固。另外，通过在套筒外壁设置凸环或凸块，可以实现坩埚保护装置对坩埚保护的同时便于将坩埚放置在晶体生长炉中和从晶体生长炉中取出，操作便捷。
22.图1是根据本说明书一些实施例所示的套筒的示例性结构示意图；图2是根据本说明书一些实施例所示的缓冲层和侧筒块的示例性结构示意图；图3是根据本说明书一些实施例所示的连接件的示例性结构示意图。以下将结合图1-3对本说明书实施例所涉及的坩埚保护装置进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅仅用以解释本说明书，并不构成对本说明书的限定。
23.在一些实施例中，坩埚保护装置100可以用于保护坩埚，避免坩埚变形或开裂。在一些实施例中，坩埚可以包括石墨坩埚、粘土坩埚、金属坩埚等。
24.在一些实施例中，如图1所示，坩埚保护装置100可以包括套筒。在一些实施例中，套筒可以包括至少两个(例如，两个、三个、四个、多个)轴对称的侧筒块110。例如，如图1所示，套筒可以包括两个轴对称的侧筒块110。在一些实施例中，侧筒块110可以包括筒壁111和筒底112。
25.在一些实施例中，如图1所示，坩埚保护装置100还可以包括缓冲层120。在一些实施例中，缓冲层120可以设置于侧筒块110的筒壁111和/或筒底112的内侧。
26.在一些实施例中，设置有缓冲层120的至少两个侧筒块110可以拼接于坩埚外壁，以使缓冲层120包裹坩埚外壁。通过将设置有缓冲层120的至少两个侧筒块110拼接于坩埚外壁，既能够在晶体生长过程中保护坩埚，避免坩埚变形或开裂，又方便部件的拆装和替换。
27.在一些实施例中，套筒的中空空腔的形状可以为圆柱体、正方体、长方体、多棱柱体等。在一些实施例中，为了对不同形状的坩埚起到保护作用，可以根据坩埚的外壁形状确定套筒的中空空腔的形状。在一些实施例中，套筒的中空空腔的形状可以与坩埚的外壁形状相匹配，以使套筒包裹坩埚外壁。在一些实施例中，“相匹配”可以指套筒的中空空腔的形状与坩埚外壁的形状相同或相似且套筒的中空空腔的横截面与坩埚外壁的横截面的差值在预设阈值范围(如，1mm-10mm)内。例如，坩埚外壁的形状为圆柱形，套筒的中空空腔的形状也为圆柱形，且套筒的中空空腔的横截面尺寸(例如，直径或面积)稍大于坩埚外壁的横截面尺寸(例如，直径或面积)，使得在套筒可以包裹坩埚外壁，此外还可以在套筒的中空空腔与坩埚外壁的间隙中设置缓冲层120。在一些实施例中，套筒的中空空腔的形状也可以与坩埚的外壁形状不同，二者的空隙中可以设置缓冲层120或填充体。
28.在一些实施例中，套筒外壁的形状可以为圆柱体、正方体、长方体、多棱柱体等。在一些实施例中，套筒外壁的形状与套筒的中空空腔的形状可以相同，也可以不同。例如，套筒外壁的形状为长方体，套筒的中空空腔的形状为圆柱体。
29.在一些实施例中，套筒可以包括至少两个(例如，两个、三个、四个、多个)轴对称的侧筒块110。在一些实施例中，侧筒块110的形状与套筒的形状相关。例如，套筒的形状可以是中空圆柱体，侧筒块110的形状可以是中空的半圆柱体。在一些实施例中，可以制作一体成型的套筒后，将其沿轴线对称切割为多个轴对称的侧筒块110。在一些实施例中，可以分别制作多个轴对称的侧筒块110。
30.在一些实施例中，侧筒块110可以包括筒壁111和筒底112。在一些实施例中，如图1和2所示，筒壁111可以为扇形，筒底112可以为扇形。
31.在一些实施例中，套筒可以由耐高温材料制成。在一些实施例中，套筒的材质可以为耐高温的石墨、氧化铝、氧化锆、铱、铂、钨、钽、钼等。通过采用上述耐高温材料制作套筒，使得套筒可以适用于高温环境，以生长各种不同类型的晶体。
32.在一些实施例中，缓冲层120可以为具有一定厚度的薄片。在一些实施例中，可以通过模压成型技术将缓冲层120压制成具有一定厚度的薄片。在一些实施例中，缓冲层120外侧的形状可以与侧筒块110内壁(例如，筒壁111内侧和/或筒底112内侧)的形状相匹配，使缓冲层120可以设置于侧筒块110的筒壁111和/或筒底112的内侧。在一些实施例中，“相匹配”可以指缓冲层120外侧的形状与侧筒块110内壁的形状相同且尺寸相同。通过设置缓冲层120外侧的形状与侧筒块110内壁的形状相匹配，使得缓冲层120的外侧可以较好地贴合在侧筒块110内壁，且在侧筒块110拼接于坩埚外壁时，缓冲层120的内侧可以紧贴坩埚外壁，起到缓冲作用。
33.在一些实施例中，缓冲层120可以为耐高温材料。在一些实施例中，缓冲层120可以包括耐高温陶瓷纤维、硅酸铝纤维、莫来石纤维、氧化铝纤维、氧化锆纤维、陶瓷纤维纸、柔
性微孔硅酸钙材料、聚合物气凝胶中的一种或多种。通过采用上述耐高温材料，可以通过模压成型技术将上述耐高温材料制作成具有一定厚度的薄片，工艺简单、操作方便。
34.由于侧筒块110内壁可能不完全光滑(例如，可能存在凸点或凹坑)，若缓冲层120的厚度过薄，不仅无法起到良好的缓冲作用，侧筒块110内壁的凸点或凹坑还可能会导致坩埚变形；若缓冲层120的厚度过厚，由于缓冲层120具有一定的可伸缩性或弹性，过厚的厚度无法起到抑制坩埚变形的作用。因此，缓冲层120的厚度过薄或过厚都无法起到良好的缓冲效果，需要选择合适厚度的缓冲层120。
35.在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在0.1mm～10mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在0.5mm～9.8mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在1mm～9.5mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在1.5mm～9.5mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在2mm～9mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在2.5mm～8.5mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在3mm～8mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在3.5mm～7.5mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在4mm～7mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在4.5mm～6.5mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在5mm～6mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在5.2mm～5.8mm的范围内。在一些实施例中，缓冲层120的厚度可以在5.4mm～5.6mm的范围内。
36.通过设置缓冲层120，可以提高坩埚外壁与套筒内壁和底部的贴合紧密程度，同时由于缓冲层120具有一定的伸缩性，可以起到缓冲作用，避免坩埚在高温下变形。进一步地，通过设置合适厚度的缓冲层120，在起到良好缓冲作用的同时，还可以避免套筒内壁的凸点或凹坑导致坩埚的变形。
37.在一些实施例中，坩埚保护装置100还包括粘接物(图中未示出)。在一些实施例中，粘接物可以将缓冲层120粘接于侧筒块110的筒壁111内侧和/或筒底112内侧。通过设置粘接物，可以提高缓冲层120与侧筒块110内壁贴合的紧密程度，防止缓冲层120在侧筒块110拼接过程中脱落。
38.在一些实施例中，为了保证粘接物对晶体生长过程不产生影响，并且为了在晶体生长完成后便于缓冲层120与侧筒块110相互分离，从而方便清洗侧筒块110和替换缓冲层120，可以选择在一定温度下可以分解的粘接物。
39.在一些实施例中，粘接物的分解温度可以低于预设温度阈值。在一些实施例中，预设温度阈值可以在500℃～1000℃的范围内。在一些实施例中，预设温度阈值可以在550℃～950℃的范围内。在一些实施例中，预设温度阈值可以在600℃～900℃的范围内。在一些实施例中，预设温度阈值可以在650℃～850℃的范围内。在一些实施例中，预设温度阈值可以在700℃～800℃的范围内。在一些实施例中，预设温度阈值可以在750℃～800℃的范围内。
40.在一些实施例中，粘接物可以包括粘胶。在一些实施例中，粘接物可以包括ab胶、环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶、有机硅树脂胶等中的一种或多种。
41.通过粘接物将缓冲层120粘接于侧筒块110的内壁，一方面可以提高缓冲层120与侧筒块110内壁贴合的紧密程度，防止缓冲层120在侧筒块110拼接过程中脱落；另一方面，由于粘接物的分解温度低于预设温度阈值，可以保证粘接物在预设温度阈值以下已分解，
而此时晶体生长过程还未开始，分解后的挥发物可以被晶体生长炉中的流动气氛带走，不会对晶体生长过程产生影响；又另一方面，由于粘接物分解，晶体生长完成后即可实现侧筒块110与缓冲层120的分离，便于清洗侧筒块110和替换缓冲层120。
42.在一些实施例中，为了提高缓冲层120与侧筒块110内壁贴合的紧密程度，防止缓冲层120在侧筒块110拼接过程中脱落，还可以在侧筒块110内壁(例如，筒壁111内侧和/或筒底112内侧)设置凸起(图中未示出)。在一些实施例中，凸起可以将缓冲层120固定在侧筒块110内壁。
43.在一些实施例中，为了增加缓冲层120与侧筒块110内壁贴合的稳固程度，以起到更好地固定缓冲层120的作用，凸起可以根据需要设置成各种形状。在一些实施例中，凸起的平面形状可以为圆形、椭圆形、多边形、三角形、矩形、正方形、不规则图形中的一种或多种。
44.通过在侧筒块110内壁设置凸起固定缓冲层120，制作方式简单，操作简便，且便于拆卸清洗侧筒块110和替换缓冲层120。
45.在一些实施例中，为了使得侧筒块110稳定地拼接于坩埚外壁，可以设置连接部将至少两个侧筒块110连接。在一些实施例中，如图1和2所示，侧筒块110的筒壁111外侧可以设置至少两个连接部113。在一些实施例中，如图3所示，坩埚保护装置100还可以包括连接件130。在一些实施例中，连接件130可以与至少两个连接部113连接，以将至少两个侧筒块110固定拼接于坩埚外壁。
46.在一些实施例中，为了使得侧筒块110拼接后更为稳固，可以在侧筒块110的筒壁111外侧的侧边沿的上部、中部和/或下部分别设置至少两个连接部113。
47.在一些实施例中，如图1和2所示，连接部113可以为l型接头。在一些实施例中，连接部113可以为c型接头。
48.在一些实施例中，如图3所示，连接件130可以为c型插销。在一些实施例中，连接件130可以为l型插销或i型插销。在一些实施例中，如图3所示，连接件130可以包括内沿131、外沿132、连接内沿131和外沿132的顶壁133。内沿131、外沿132和顶壁133的内侧形成凹槽134，连接件130的截面形状为c型。
49.在一些实施例中，连接件130的形状与连接部113的形状相匹配，使连接件130可以与连接部113连接，以将至少两个侧筒块110稳定地固定拼接于坩埚外壁。在一些实施例中，“相匹配”可以指凹槽134的横截面与两个连接部113的横截面形状相同或相似且尺寸差值在预设阈值范围(如，1mm-2mm)内。例如，连接件130的形状为c型插销，连接部113的形状为l型接头，且凹槽134的横截面尺寸大于或等于两个连接部113的横截面尺寸。
50.通过采用连接件130与连接部113连接的固定方式，可以将至少两个侧筒块110固定拼接于坩埚外壁，其拆装便捷、稳定牢固、操作简单。
51.在一些实施例中，套筒外壁可以设置凸环114。在一些实施例中，如图1和2所示，凸环114可以设置于侧筒块110外侧的中部。在一些实施例中，凸环114可以设置于侧筒块110外侧的任意部位。在一些实施例中，将至少两个侧筒块110拼接于坩埚外壁后，可以使用夹具夹取套筒外壁的凸环114，以实现将坩埚放置于晶体生长炉中或从晶体生长炉中取出。
52.在一些实施例中，套筒外壁可以设置至少两个轴对称的凸块(图中未示出)。在一些实施例中，至少两个轴对称的凸块可以均匀分布在套筒外壁，形成绕套筒外壁的环形凸
块。在一些实施例中，将至少两个侧筒块110拼接于坩埚外壁后，可以使用夹具夹取套筒外壁的凸块，以实现将坩埚放置于晶体生长炉中或从晶体生长炉中取出。
53.通过在套筒外壁设置凸环或凸块，可以方便地将坩埚放置于晶体生长炉中或从晶体生长炉中取出，操作便捷，安全度高。
54.下面以氧化铝套筒为例，结合图1-3对坩埚保护装置100拼接于坩埚外壁的安装过程进行说明，需要注意的是，本实施例仅用以说明技术方案而非限制技术方案。
55.晶体生长使用的坩埚为外径为130mm、高为130mm的铱坩埚，选用内径为132mm、高为132mm的氧化铝套筒作为坩埚保护装置100。氧化铝套筒可对半拆卸为两个轴对称的氧化铝侧筒块110。在拼接侧筒块110之前，在侧筒块110的内壁涂敷ab胶，并将2mm厚度的缓冲层120(例如，氧化铝纤维薄片)贴合在侧筒块110的筒壁111和筒底112上。贴合完毕后，先将一个带有缓冲层120的侧筒块110与铱坩埚外壁贴合，再将另一个带有缓冲层120的侧筒块110贴合在铱坩埚外壁剩余位置，实现套筒对铱坩埚的包裹。然后用c型连接件130与位于两个侧筒块110上的l型连接部113连接，以将两个侧筒块110固定拼接于铱坩埚外壁，完成安装。
56.通过夹具夹取套筒外壁的凸环114或凸块，可以将坩埚放置于晶体生长炉中或从晶体生长炉中取出。通过该坩埚保护装置100的保护，晶体生长完成后，铱坩埚外形依旧完整，无变形或开裂发生。
57.本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于：(1)通过将设置有缓冲层的至少两个侧筒块拼接于坩埚外壁，可以在晶体生长过程中保护坩埚，避免坩埚变形或开裂，提高坩埚的使用寿命，降低晶体生长过程的成本；(2)通过设置厚度和形状适宜的缓冲层，可以提高坩埚外壁与套筒内壁和底部的贴合紧密程度，同时可以避免套筒内壁的凸点或凹坑导致坩埚的变形；(3)通过采用凸起或粘接物将缓冲层固定在侧筒块内壁，可以防止缓冲层在侧筒块拼接过程中脱落，增加缓冲层和侧筒块贴合的稳固程度；(4)采用可分解的粘接物固定缓冲层，分解后的挥发物可以被晶体生长炉中的流动气氛带走，不会对晶体生长过程产生影响，并且在晶体生长完成后便于清洗侧筒块110和替换缓冲层120；(5)通过采用连接件和连接部将至少两个侧筒块固定拼接于坩埚外壁，拆装便捷、稳定牢固、操作简单；(6)通过在套筒外壁设置凸环或凸块，可以方便地将坩埚放置于晶体生长炉中或从晶体生长炉中取出，操作便捷，安全度高。
58.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
59.同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
60.此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说
明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
61.同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
62.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
63.针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
64.最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。