Vad är en Germanium -transistor?
En germaniumtransistor är en variation på en standardtransistor byggd på elementkisel, där en kisel-kisel-gymaniumlegering vanligtvis används för att öka överföringshastigheten för elektriska signaler.Individuell elektrisk komponenthastighet läggs till som ett aggregat, och därför kan en germaniumtransistoruppsättning avsevärt öka bearbetningshastigheten för en krets.Germanium -transistorn föregår standardkiselkonstruktioner, och de användes vanligtvis på 1950- och 60 -talet.Deras genomströmningshastighet eller nedre avstängningsspänning är överlägsen kisel, men idag har de bara specialiserade tillämpningar.
Semiconductor Germanium kiseltransistorer är också legerade med indium, gallium eller aluminium och har använts som ersättningar för ett annat alternativ tillPure-Silicon Transistor-matriser, de som byggs på gallium-arsenid.I solcellsapplikationer används Germanium och Gallium-Arsenide tillsammans eftersom de har liknande kristallgittermönster.Optikapplikationer är en vanlig plats där en germaniumtransistor används nu, delvis för att ren germaniummetall är transparent till infraröd strålning.
Germanium-legeringar erbjuder förbättrade överföringshastigheter i höghastighetskretsar över kisel, men de är inte utan deras nackdelar.De flesta egenskaper hos en germaniumtransistor faller under en standard kiseltransistor, inklusive den maximala effektfördelningen de erbjuder, vid cirka 6 watt kontra över 50 watt för kisel och lägre nivåer av nuvarande förstärkning och driftsfrekvenser.Germanium -transistorn har också dålig temperaturstabilitet jämfört med kisel.När temperaturen ökar tillåter de mer ström att passera, vilket så småningom resulterar i att deras utbränning, och kretsar måste utformas för att förhindra denna möjlighet.
En av de största nackdelarna med en germaniumtransistor är att den visar aktuellt läckage på grund av tendensenav Germanium för att utveckla skruvskivor.Dessa är fina utväxt av den kristallina strukturen, känd som whiskers, som med tiden kan kortsätta en krets.Nuvarande läckage på över 10 mikroförstärkningar kan vara en metod för att bestämma att en transistor är byggd på en bas av germanium istället för kisel.
Jämfört med kisel är Germanium en sällsynt och dyr metall att mina.Medan kisel är lätt att få som kvarts i rå form, är processen för att förfina halvledargrad kisel (SGS) fortfarande en mycket teknisk.Ändå utgör det inte de hälsorisker som germanium gör, där germanium och germaniumoxid som produceras i raffineringsprocessen har visat sig ha neurotoxiska effekter på kroppen.
Även om germanium främst används som transistorer i solcell och optiska tillämpningar, är deGermanium-dioden används också som en elektrisk komponent på grund av dess lägre avstängningsspänning på cirka 0,3 volt mot 0,7 volt för kiseldioder.Denna unika fördel med Germanium-halvledarkomponenter gör dem till ett mål för införlivande i framtida höghastighetskomponenter, såsom kisel-Germanium-koltransistorn.Sådana transistorer erbjuder de lägsta brusöverföringsnivåerna och är bäst lämpade för radiofrekvensapplikationer för oscillatorer, trådlös signalöverföring och förstärkare.Detta återspeglar det faktum att en av de ursprungliga användningarna för germaniumkomponenter för decennier sedan var i radiodesign.