Kas ir germānija tranzistors?

Pusvadītāju germānija silīcija tranzistori ir arī leģēti ar indiju, galliju vai alumīniju, un tie ir izmantoti kā aizstājēji citai tīra silīcija tranzistoru blokiem, kas veidoti uz gallija arsenīda. Saules bateriju lietojumos germānija un gallija arsenīds tiek izmantoti kopā, jo tiem ir līdzīgi kristāla režģa modeļi. Optikas lietojumi ir izplatīta vieta, kur tagad izmanto germānija tranzistoru, daļēji tāpēc, ka tīrs germānija metāls ir caurspīdīgs infrasarkanajam starojumam.

Ģermānija sakausējumi piedāvā uzlabotus pārraides ātrumus ātrgaitas shēmās, salīdzinot ar silīciju, taču tiem ir arī trūkumi. Lielākā daļa germānija tranzistora īpašību ir zemākas par standarta silīcija tranzistora īpašībām, tostarp to piedāvātais maksimālais jaudas sadalījums — aptuveni 6 vati, salīdzinot ar vairāk nekā 50 vatiem silīcijam, un zemāks strāvas pastiprinājuma un darbības frekvences līmenis. Salīdzinot ar silīciju, germānija tranzistoram ir arī slikta temperatūras stabilitāte. Paaugstinoties temperatūrai, tie ļauj iziet vairāk strāvas, kas galu galā izraisa to izdegšanu, un ķēdes ir jāprojektē, lai novērstu šo iespēju.

Viens no lielākajiem germānija tranzistora trūkumiem ir tas, ka tas parāda strāvas noplūdi, jo germānijam ir tendence attīstīt skrūvju dislokācijas. Tie ir smalki kristāliskās struktūras izaugumi, kas pazīstami kā ūsas, kas laika gaitā var izraisīt ķēdes īssavienojumu. Strāvas noplūde, kas pārsniedz 10 mikroampērus, var būt metode, kā noteikt, vai tranzistors ir veidots uz germānija, nevis silīcija bāzes.

Salīdzinot ar silīciju, germānija man ir rets un dārgs metāls. Lai gan silīciju ir viegli iegūt kā kvarcu neapstrādātā veidā, pusvadītāju kvalitātes silīcija (SGS) attīrīšanas process joprojām ir ļoti tehnisks. Tomēr tas nerada tādus veselības apdraudējumus kā germānija, jo ir pierādīts, ka germānijam un germānija oksīdam, kas rodas rafinēšanas procesā, ir neirotoksiska ietekme uz ķermeni.

Lai gan germānija galvenokārt tiek izmantota kā tranzistori saules bateriju un optiskos lietojumos, germānija diode tiek izmantota arī kā elektriska sastāvdaļa, jo tai ir mazāks atslēgšanas spriegums, kas ir aptuveni 0.3 volti, salīdzinot ar 0.7 voltiem silīcija diodēm. Šī unikālā germānija pusvadītāju komponentu priekšrocība padara tos par mērķi iestrādāšanai nākotnes ātrgaitas komponentos, piemēram, silīcija-germānija oglekļa tranzistorā. Šādi tranzistori piedāvā viszemāko trokšņu pārraides līmeni un ir vislabāk piemēroti radiofrekvenču lietojumiem oscilatoriem, bezvadu signālu pārraidei un pastiprinātājiem. Tas atspoguļo faktu, ka viens no sākotnējiem germānija komponentu lietojumiem pirms gadu desmitiem bija radio dizains.