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第84章 发光二极管和激光器（第1页）

凌树来到了研究二级管的研究部，要和大家一起研究光二级管，部落已经有电了，生产灯是必然的过程。

如果没有指路人去指引，估计部落没有十年以上是触摸不到灯的门槛，这十年以上的时间等的也太寂寞了吧。

凌树自然不会在部落中傻傻的呆着等他们慢慢展，做钨丝灯泡当然没有光二极管做的灯好，钨丝灯是热产生光，非常的耗电，而且使用寿命短，用来制作钨丝暖风机，鸡蛋的孵化机，这些比做成灯泡经济价值会高很多。

而二极管做的灯除了省电之外，光的穿透性很强，照得更加的远，而且还不热。它是电经过半导体材料生成由自由电子和空穴复合反应产生光。

光二极管简称Led，是由数层很薄的掺杂半导体材料制成，一层带过量的电子，另一层因缺乏电子而形成带正电的“空穴”，当有电流通过时，电子和空穴相互结合并释放出能量，从而辐射出光芒。

光二级管产生光，是自由电子和空穴复合的过程。

而复合过程是指产生空穴和电子的pn结物质回到原来状态，简单来说是电子将空穴填上，电荷中和。

光二极管通常只能出红色光或黄色光，要想获得白色光，还必须制造出能出蓝光的光二极管。这样，红、黄、蓝三种光“混合”后，就产生出白光，

光二极管的光材料一般有含镓、砷、磷、氮等的化合物制成。

砷化镓二极管红光，磷化镓二极管绿光，碳化硅二极管黄光，氮化镓二极管蓝光。

而白光透过钻石会形成单质的紫外线，氮化铝为远波长的紫外线，氮化铝镓为近波长的紫外线。

紫外线除了在实验室、医院、饭堂中有杀毒、杀菌的作用，在电子领域中能配合上光刻胶制作线路板，光刻芯片线路。

还有稀土提取中的紫外线照射分析稀土的成分，等很多领域都有很大的作用。

稼一般在自然界中常以微量分散于铝土矿、闪锌矿等矿石中，属于稀散金属。

稼是灰蓝色或银白色的金属，不融于水，它的熔点非常低，在3o度的室温中会液化成水，它的沸点却高达24o3度。

在高温灼烧锌矿时，镓就以化合物的形式挥出来，在烟道里凝结，镓常与铟和铊共生。经电解、洗涤可以制得粗镓，再经提炼可得高纯度镓。

9o%以上的原生镓都是在生产氧化铝过程中提取的，从炼锌废渣和炼铝废渣中回收提取，是一种生产铝时多余出来的副产品。

工业生产以工业级金属镓为原料，减压蒸馏法、分步结晶法、区域熔融法进一步提纯，制得高纯镓，当然做光二级管并不需要这么高纯度的镓。

而提炼砷的矿石一般都是用毒砂也称砷黄铁矿，是一种铁的硫砷化物矿物。熔点814c，615c时升华。不溶于水，溶于硝酸。

毒砂是最常见的提炼砷的矿石矿物，其砷含量达46%。用锤子敲打毒砂时会出一股蒜味儿，其实这就是砷的味道，毒砂常产于钨锡矿脉中，与黑钨矿、锡矿共生。

也可以在冶炼锡矿石和钨矿石的排烟管道中得到，他会以三氧化二砷的氧化物粉末存在，不过这种粉末是有剧毒的，必须是做好防护。

也是开采钨矿石和锡矿石的副产物，在工业上由可回收砷的矿石经破碎，进行氧化焙烧，生成的气体经除尘、冷却、捕集，制得三氧化二砷

三氧化二砷，俗称砒霜，是一种无机化合物，有剧毒，是最具商业价值的砷化合物。它也是最古老的毒物之一，无臭无味，为白色霜状粉末，故称砒霜。

是冶炼砷合金和制造半导体的原料。玻璃工业用作澄清剂和脱色剂，以增强玻璃制品透光性。

皮革工业用以制亚砷酸钠作皮革保藏剂。农业上用作防治病虫害的杀虫剂，消毒剂和除锈剂，也用作其他含砷杀虫农药的原料。也用于涂料和颜料工业。可作化学试剂。

还用于气体脱硫、木材防腐、氯气吸收剂。

有了电自然要开始研究生产出激光器，激光器在未来的用途太广泛了。

水平尺、定位仪、测距仪、测温仪，金属的切割焊接、手机、鼠标、cd、摄像机、激光打印机。

还有军事用到的激光引信、激光制导、激光雷达。

半导体的激光可用在光纤通讯、光盘存储等。

激光器包括三部分：增益介质，激光灯泵浦源和光学谐振腔。

增益介质是密封的气体，它在灯里面，就像白炽灯里面的气体，而激光切割器和激光焊接中，的增益介质气体一般是二氧化碳和氮气氦气，氦气和氮气是辅助气体。

而激光武器的泵浦灯里面的气体是氙气，可以做成脉冲氙气灯，又叫脉冲闪光灯。也可以在灯中充入氪做成连续氪灯。

在固体激光器中光的激活离子一般为稀土元素中的钕、镝、钬、镨等，而过渡金属元素铬、锰、钴、镍，在在用石英石生产长条透明玻璃灯中加入稀土和过渡金属，做成泵浦源的外壳就像灯泡的玻璃外壳，这是泵浦源的基质材料，

泵浦源是为实现粒子数反转提供能量的装置。根据激励时利用的能量形式，泵浦方式有放电激励、光激励、热能激励、化学能激励等。

说白了泵浦源就是一个产生强光的灯，而灯的阳极材料是金属钨和稀土元素中的钍做成的钍钨合金。

阴极材料为钡稀土和钨金属的钡钨合金。

所谓光学谐振腔，实际是在激光器两端，面对面装上两块反射率很高的镜。一块几乎全反射称为全反镜，一块光大部分反射称为半反镜，这是两块透明的玻璃镜，可以使激光可透过这块镜子而射出。

被反射回到工作介质的光，继续诱新的受激辐射，光被放大。

因此，光在谐振腔中来回震荡，造成连锁反应，雪崩似的获得放大，产生强烈的激光，部分从半反射镜子一端输出，生成高能量的激光。

将环形的氙气灯作为泵浦光源，通入脉冲电压后产生强烈的光，光会向四周散开，这就要用到铝箔纸，包住氙气灯的外围，而氙气灯的谐振腔，一头是全反镜另一头是输出高能量激光的半反镜，这就是激光器的构造。

而铝箔纸的制作一般都是将含锌的铝方块，外表用机器打磨平整，用电机传送到高温热压榨辊机挤压铝块，经过十几次的辊压铝块可以将厚厚的铝块压成纸张一样薄。

虽然只是简单的加热辊压，但这样的生产工艺需要用到液压机辊压、滚轮传送带、电热熔槽、吊装设备，才能做出铝箔纸。

这是未来的工业生产，像听装的啤酒，饮料，各种罐头、做面包烤箱，烤肉烤箱都需要这样的工业生产，不过部落的工业现在只要做出一点铝箔也并不是太难。

激光的初期的理论出现到制造，再到商用按照自然来展可能需要几百年时间。

他最重要的理论出现，还需要出现像爱因斯坦这样的伟大科学家去探索求证。

凌树只是抄袭到应用自然可以将展的时间缩短成千上万倍。