Was ist ein Germanium -Transistor?
Ein Germanium-Transistor ist eine Variation eines Standardtransistors, das auf dem Element Silicon basiert, wobei stattdessen eine Silizium-Silicon-Germanium-Legierung verwendet wird, um die Übertragungsgeschwindigkeit elektrischer Signale zu erhöhen. Die individuelle elektrische Komponentengeschwindigkeit summiert sich als Aggregat, und daher kann ein Germanium -Transistor -Array die Verarbeitungsgeschwindigkeit einer Schaltung erheblich erhöhen. Der Germanium -Transistor ist vor standardmäßigen Siliziumkonstruktionen und wurden in den 1950er und 60er Jahren üblicherweise verwendet. Ihre Durchsatzgeschwindigkeit oder eine niedrigere Spannung ist dem Silizium überlegen, aber heute haben sie nur spezielle Anwendungen. In Solarzellenanwendungen werden Germanium und Gallium-Arsenid zusammen verwendet, da sie ähnliche Kristallgittermuster aufweisen. Optikanwendungen sind aGemeinsamer Ort, an dem jetzt ein Germaniumtransistor verwendet wird, teilweise, weil reines Germanium -Metall transparent zur Infrarotstrahlung ist.
Germanium-Legierungen bieten erhöhte Übertragungsraten in Hochgeschwindigkeitsschaltungen über Silizium, aber sie sind nicht ohne ihre Nachteile. Die meisten Eigenschaften eines Germaniumtransistors fallen unter die eines Standard -Siliziumtransistors, einschließlich der maximalen Leistungsverteilung, die sie anbieten, bei etwa 6 Watt gegenüber über 50 Watt für Silizium und niedrigere Stromverstärkungsniveaus und Betriebsfrequenzen. Der Germanium -Transistor hat im Vergleich zu Silizium auch eine schlechte Temperaturstabilität. Mit zunehmender Temperatur lassen sie mehr Strom vergehen, was schließlich zum Ausbrennen führt, und Schaltkreise müssen so gestaltet sein, dass diese Möglichkeit verhindern.
Einer der größten Nachteile eines GermaniumtransistorSchraubenversetzen zu entwickeln. Dies sind feine Auswachsen der kristallinen Struktur, die als Whiskers bezeichnet werden und die im Laufe der Zeit einen Schaltkreis abkammern können. Stromverlust von über 10 Mikroampfern kann eine Methode sein, um festzustellen, dass ein Transistor auf einer Basis von Germanium anstelle von Silizium gebaut wird.
Im Vergleich zu Silizium ist Germanium ein seltenes und teures Metall, um abzubauen. Während Silizium in Rohform leicht als Quarz zu erhalten ist, ist der Prozess der Verfeinerung des Semiconductor -Siliziums (SGS) immer noch hochtechnisch. Trotzdem stellt es nicht die Gesundheitsgefahren dar, die Germanium, in denen Germanium und Germaniumoxid im Raffinerierungsprozess produziert wurden
Obwohl Germanium hauptsächlich als Transistoren in Solarzellen- und optischen Anwendungen verwendet wird, wird die Germaniumdiode aufgrund ihrer niedrigeren Grenzspannung von etwa 0,3 Volt gegenüber 0,7 Volt für Siliziumdioden auch als elektrische Komponente verwendet. Dieser einzigartige Vorteil von Germanium semiLeiterkomponenten machen sie zu einem Ziel für die Einbeziehung in zukünftige Hochgeschwindigkeitskomponenten wie den Silizium-Germanium-Kohlenstofftransistor. Solche Transistoren bieten die niedrigsten Rauschübertragungspegel und sind für Funkfrequenzanwendungen für Oszillatoren, drahtlose Signalübertragung und Verstärker am besten geeignet. Dies spiegelt die Tatsache wider, dass eine der ursprünglichen Verwendungen für Germanium -Komponenten vor Jahrzehnten im Funkdesign war.