게르마늄 트랜지스터 란?

게르마늄 트랜지스터는 실리콘 원소에 내장 된 표준 트랜지스터의 변형으로, 대신 실리콘-실리콘-게르마늄 합금이 전기 신호의 전송 속도를 높이기 위해 일반적으로 사용됩니다. 개별 전기 부품 속도는 집합체로 추가되므로 게르마늄 트랜지스터 어레이는 회로의 처리 속도를 크게 높일 수 있습니다. 게르마늄 트랜지스터는 표준 실리콘 설계보다 오래되었으며 1950 년대와 60 년대에 일반적으로 사용되었습니다. 처리 속도 또는 낮은 차단 전압은 실리콘보다 우수하지만 오늘날에는 특수 용도 만 있습니다.

반도체 게르마늄 실리콘 트랜지스터는 또한 인듐, 갈륨 또는 알루미늄과 합금되어 있으며 갈륨-비소 (gallium-arsenide) 위에 만들어진 순수한 실리콘 트랜지스터 어레이의 다른 대안으로 사용되어 왔습니다. 태양 전지 응용에서, 게르마늄 및 갈륨-비소는 유사한 결정 격자 패턴을 갖기 때문에 함께 사용된다. 순수한 게르마늄 금속은 적외선에 투명하기 때문에 광학 응용 분야는 현재 게르마늄 트랜지스터가 사용되는 일반적인 장소입니다.

게르마늄 합금은 실리콘을 통한 고속 회로에서 향상된 전송 속도를 제공하지만 단점이없는 것은 아닙니다. 게르마늄 트랜지스터의 대부분의 특성은 제공하는 최대 전력 분배를 포함하여 실리콘의 경우 약 6 와트에서 50 와트 이상, 더 낮은 레벨의 전류 게인 및 작동 주파수를 포함하여 표준 실리콘 트랜지스터보다 낮습니다. 게르마늄 트랜지스터는 실리콘에 비해 온도 안정성이 떨어진다. 온도가 상승함에 따라 더 많은 전류가 흐르게되어 결국 소손 될 수 있으며 회로는 이러한 가능성을 방지하도록 설계되어야합니다.

게르마늄 트랜지스터의 가장 큰 단점 중 하나는 게르마늄이 스크류 전위를 발생시키는 경향으로 인해 전류 누설을 표시한다는 것이다. 이것들은 시간이 지남에 따라 회로를 단락시킬 수있는 결정 구조 (whisker)로 잘 알려져 있습니다. 10 마이크로 암페어 이상의 전류 누설은 트랜지스터가 실리콘 대신 게르마늄베이스에 내장되어 있는지 확인하는 방법 일 수 있습니다.

실리콘에 비해 게르마늄은 희귀하고 값 비싼 금속입니다. 규소는 원시 형태의 석영으로서 쉽게 구할 수 있지만, 반도체 등급 규소 (SGS)를 정제하는 공정은 여전히 ​​고도의 기술적 인 것이다. 그럼에도 불구하고, 정제 공정에서 생성 된 게르마늄과 산화 게르마늄은 신체에 신경 독성 영향을 미치는 것으로 알려진 게르마늄이 건강에 해를 끼치 지 않습니다.

게르마늄은 주로 태양 전지 및 광학 응용 분야의 트랜지스터로 사용되지만 게르마늄 다이오드는 실리콘 다이오드의 경우 0.7 볼트 대 약 0.3 볼트의 낮은 차단 전압으로 인해 전기 부품으로도 사용됩니다. 게르마늄 반도체 구성 요소의 이러한 고유 한 이점은 실리콘-게르마늄 탄소 트랜지스터와 같은 미래의 고속 구성 요소로의 통합을 목표로한다. 이러한 트랜지스터는 가장 낮은 잡음 전송 레벨을 제공하며 발진기, 무선 신호 전송 및 증폭기의 무선 주파수 응용 제품에 가장 적합합니다. 이것은 수십 년 전에 게르마늄 구성 요소의 원래 용도 중 하나가 라디오 디자인에 있다는 사실을 반영합니다.