Wat is een Germanium -transistor?
Een Germanium-transistor is een variatie op een standaard transistor gebouwd op het elementsilicium, waar in plaats daarvan een silicium-silicium-dermaniumlegering vaak wordt gebruikt om de transmissiesnelheid van elektrische signalen te verhogen. Individuele elektrische componentsnelheid komt op als een aggregaat en daarom kan een germanium -transistorarray de verwerkingssnelheid van een circuit aanzienlijk verhogen. De Germanium -transistor vóór standaard siliciumontwerpen en ze werden vaak gebruikt in de jaren 1950 en 60. Their throughput speed or lower cut off voltage is superior to silicon, but, today, they only have specialized applications.
Semiconductor germanium silicon transistors are also alloyed with indium, gallium, or aluminum, and have been used as replacements for another alternative to pure-silicon transistor arrays, those built on gallium-arsenide. In zonneceltoepassingen worden germanium en gallium-arsenide samen gebruikt omdat ze vergelijkbare kristalroosterpatronen hebben. Optica -toepassingen zijn eenGemeenschappelijke plaats waar nu een Germanium -transistor wordt gebruikt, deels omdat puur germaniummetaal transparant is voor infraroodstraling.
Legeringen van Germanium bieden verbeterde transmissiesnelheden in hogesnelheidscircuits over silicium, maar ze zijn niet zonder hun nadelen. De meeste eigenschappen van een Germanium -transistor vallen onder die van een standaard siliciumtransistor, inclusief de maximale stroomverdeling die ze bieden, met ongeveer 6 watt versus meer dan 50 watt voor silicium, en lagere niveaus van huidige versterking en operationele frequenties. De Germanium -transistor heeft ook een slechte temperatuurstabiliteit in vergelijking met silicium. Naarmate de temperatuur toeneemt, laten ze toe dat er meer stroom kan voorbijgaan, wat uiteindelijk resulteert in hun uitbranden en moeten circuits worden ontworpen om deze mogelijkheid te voorkomen.
Een van de grootste nadelen van een Germanium -transistor is dat het de huidige lekkage vertoont vanwege de neiging van Germaniumom schroefdislocaties te ontwikkelen. Dit zijn fijne uitlopers van de kristallijne structuur, bekend als snorharen, die na verloop van tijd een circuit kunnen kortkorten. Huidige lekkage van meer dan 10 micro-ampals kan een methode zijn om te bepalen dat een transistor is gebouwd op een basis van germanium in plaats van silicium.
In vergelijking met silicium is Germanium een zeldzaam en duur metaal voor de mijne. Terwijl silicium gemakkelijk te verkrijgen is als kwarts in ruwe vorm, is het proces van het verfijnen van silicium van halfgeleiders (SGS) nog steeds een zeer technische. Desalniettemin vormt het niet de gezondheidsrisico's die Germanium doet, waarbij is aangetoond dat germanium en germaniumoxide geproduceerd zijn in het raffinageproces neurotoxische effecten op het lichaam hebben.
Hoewel germanium voornamelijk wordt gebruikt als transistoren in zonnecel en optische toepassingen, wordt de germaniumdiode ook gebruikt als een elektrische component vanwege de lagere afsluitspanning van ongeveer 0,3 volt versus 0,7 volt voor siliciumdiodes. Dit unieke voordeel van germanium semiComponenten van geleiders maken hen een doelwit voor opname in toekomstige hogesnelheidscomponenten, zoals de Silicon-Germanium-koolstoftransistor. Dergelijke transistoren bieden de laagste ruisoverdrachtsniveaus en zijn het beste geschikt voor radiofrequentietoepassingen voor oscillatoren, draadloze signaaltransmissie en versterkers. Dit weerspiegelt het feit dat een van de oorspronkelijke toepassingen voor Germanium -componenten tientallen jaren geleden in radioontwerp was.