Наверняка у каждого радиолюбителя еще найдутся в наличии германиевые транзисторы,но их сегодня уже почти нет в продаже,их не выпускают лет наверно тридцать и не применяют в современной технике.Так по какой же причине они исчезли,почему транзисторы на основе кремния заменили германиевые транзисторы? Выпускают ли сегодня полупроводники из германия,почему сегодня появляются новости о замене кремния германием или его частичным добавлением?
Самый первый транзистор был создан в 1948 году на основе материала германий.Этот транзистор был низкочастотный но в 1953 году из германия открыт высокочастотный транзистор.Эти транзисторы стали постепенно заменять радиолампы в электронике,но потом металл германий заменил неметалл кремний.
Так какие преимущества у германиевых транзисторов перед кремниевыми?
-Скорость электронов в германии выше чем в кремнии в три раза (высокая подвижность электронов и дырок); падение напряжения на переходе p-n составляет 0.1-0.3В(пороговое базовое напряжение) а в кремнии 0.6-0.7В; сопротивление открытого канала к-э меньше и еще несколько незначительных характеристик.
Зато минусов у германия перед кремнием много,это: Германий-металл,дороже и более редок чем кремний- неметалл,которого очень много; термостабильность германия низкая,с увеличением температуры характеристики начинают изменяться в худшую сторону;обратные токи больше(меньше запрещенная зона) и они растут с увеличением температуры;теплопроводность германия ниже,сложнее отводить тепло от кристалла;еще проблемы с окислением металла-оксидом.
По частотный характеристикам у мощных германиевых тоже проблемы.Самый мощный из них который у меня есть,это П210. Его граничная частота до 100кГц,у мощных кремниевых частоты во много раз выше.Допустим,у низкочастотного КТ808а граничная частота 8МГц.Транзистор МП37 имеет хуже характеристики чем кт315,а корпус металлический из-за проблем с термостабильностью.
Сегодня германиевые транзисторы не выпускаются,но новости появляются о применении германия в современной электронике.Встречаются такие заголовки новостей как "Германий займет место кремния в электронике". Разработан сегодня новый материал Германан. Это германий с атомами кальция.Так как скорость электронов в германии в разы выше чем в кремнии,это является плюсом в быстродействии электроники.Из-за меньшей запрещенной зоны и лучшей скорости электронов(в три раза быстрее чем в кремнии),германий вновь возвращается.
