Kas yra germanio tranzistorius?

Germanio tranzistorius yra standartinio tranzistoriaus, pagaminto iš silicio elemento, variantas, kur vietoj to, norint padidinti elektrinių signalų perdavimo greitį, dažniausiai naudojamas silicio, silicio ir germanio lydinys. Atskirų elektrinių komponentų greitis susidaro kaip visuma, todėl germanio tranzistorių matrica gali žymiai padidinti grandinės apdorojimo greitį. Germanio tranzistorius buvo senesnis nei standartinės silicio konstrukcijos, ir jie buvo dažniausiai naudojami šeštajame ir šeštajame dešimtmečiuose. Jų pralaidumo greitis arba mažesnė išjungimo įtampa yra pranašesnė už silicį, tačiau šiandien jie turi tik specializuotas programas.

Puslaidininkiniai germanio silicio tranzistoriai taip pat legiruojami su indžiu, galiu arba aliuminiu ir buvo naudojami kaip kitos alternatyvos gryno silicio tranzistorių matricoms, pagamintoms iš galio arsenido, pakaitalai. Taikant saulės elementus germanis ir galio arsenidas naudojami kartu, nes jie turi panašius kristalų gardelės modelius. Optikos taikymas yra įprasta vieta, kur dabar naudojamas germanio tranzistorius, iš dalies todėl, kad grynas germanio metalas yra skaidrus infraraudoniesiems spinduliams.

Germanio lydiniai siūlo didesnį perdavimo greitį didelės spartos grandinėse, palyginti su siliciu, tačiau jie nėra be trūkumų. Dauguma germanio tranzistorių savybių yra žemesnės nei standartinio silicio tranzistoriaus, įskaitant maksimalų jų siūlomą galios paskirstymą, maždaug 6 vatai, palyginti su daugiau nei 50 vatų silicio, ir mažesnis srovės stiprinimo bei veikimo dažnių lygis. Germanio tranzistorius taip pat turi prastą temperatūros stabilumą, palyginti su siliciu. Kylant temperatūrai, jie praleidžia daugiau srovės ir galiausiai gali išdegti, todėl grandinės turi būti suprojektuotos taip, kad būtų išvengta tokios galimybės.

Vienas iš didžiausių germanio tranzistorių trūkumų yra tai, kad jis rodo srovės nuotėkį dėl germanio polinkio į varžtų išnirimą. Tai yra smulkios kristalinės struktūros išaugos, žinomos kaip ūsai, kurios laikui bėgant gali trumpam nutraukti grandinę. Daugiau nei 10 mikroamperų srovės nuotėkis gali būti būdas nustatyti, ar tranzistorius pastatytas ant germanio, o ne silicio pagrindo.

Palyginti su siliciu, germanis yra retas ir brangus metalas. Nors silicį lengva gauti kaip neapdorotą kvarcą, puslaidininkinio silicio (SGS) rafinavimo procesas vis dar yra labai techninis. Nepaisant to, jis nekelia tokio pavojaus sveikatai kaip germanis, nes buvo įrodyta, kad germanis ir germanio oksidas, susidaręs rafinavimo procese, turi neurotoksinį poveikį organizmui.

Nors germanis pirmiausia naudojamas kaip tranzistoriai saulės elementuose ir optiniuose įrenginiuose, germanio diodas taip pat naudojamas kaip elektrinis komponentas, nes jo ribinė įtampa yra apie 0.3 volto, palyginti su 0.7 volto silicio diodų. Dėl šio unikalaus germanio puslaidininkių komponentų pranašumo jie gali būti naudojami būsimuose didelės spartos komponentuose, tokiuose kaip silicio-germanio anglies tranzistorius. Tokie tranzistoriai siūlo žemiausius triukšmo perdavimo lygius ir geriausiai tinka radijo dažnių taikymams generatoriams, belaidžiam signalo perdavimui ir stiprintuvams. Tai atspindi faktą, kad vienas iš originalių germanio komponentų naudojimo būdų prieš dešimtmečius buvo radijo kūrimas.