Apa itu Transistor Germanium?

Sebuah germanium transistor adalah variasi pada transistor standar yang dibangun pada unsur silikon , di mana, sebagai gantinya, paduan silikon-silikon-germanium umumnya digunakan untuk meningkatkan transmisi kecepatan sinyal listrik. Kecepatan komponen listrik individu bertambah sebagai agregat, dan, oleh karena itu, susunan transistor germanium dapat secara signifikan meningkatkan kecepatan pemrosesan suatu rangkaian. Transistor germanium mendahului desain silikon standar, dan umumnya digunakan pada 1950-an dan 60-an. Kecepatan throughput mereka atau tegangan potong yang lebih rendah lebih unggul dari silikon, tetapi, hari ini, mereka hanya memiliki aplikasi khusus.

Transistor Germanium dibangun dengan unsur silikon untuk meningkatkan kecepatan transmisi sinyal listrik.

Transistor silikon germanium semikonduktor juga dicampur dengan indium, galium, atau aluminium, dan telah digunakan sebagai pengganti alternatif lain untuk susunan transistor silikon murni, yang dibangun di atas galium-arsenida. Dalam aplikasi sel surya , germanium dan galium-arsenida digunakan bersama karena mereka memiliki pola kisi kristal yang serupa. Kegunaan optik adalah tempat umum di mana transistor germanium digunakan sekarang, sebagian karena logam germanium murni transparan terhadap radiasi inframerah .

Paduan Germanium menawarkan tingkat transmisi yang ditingkatkan dalam sirkuit berkecepatan tinggi di atas silikon, tetapi bukan tanpa kekurangannya. Sebagian besar sifat transistor germanium berada di bawah transistor silikon standar, termasuk distribusi daya maksimum yang mereka tawarkan, sekitar 6 watt versus lebih dari 50 watt untuk silikon, dan tingkat perolehan arus dan frekuensi operasi yang lebih rendah. Transistor germanium juga memiliki stabilitas suhu yang buruk dibandingkan dengan silikon. Saat suhu meningkat, mereka memungkinkan lebih banyak arus mengalir, yang pada akhirnya menyebabkan mereka terbakar, dan sirkuit harus dirancang untuk mencegah kemungkinan ini.

Salah satu kelemahan terbesar transistor germanium adalah ia menampilkan kebocoran arus karena kecenderungan germanium untuk mengembangkan dislokasi sekrup. Ini adalah hasil yang bagus dari struktur kristal, yang dikenal sebagai kumis, yang, seiring waktu, dapat menyebabkan arus pendek. Kebocoran arus lebih dari 10 mikro-amp dapat menjadi metode untuk menentukan bahwa transistor dibangun di atas dasar germanium, bukan silikon.

Dibandingkan dengan silikon, germanium adalah logam langka dan mahal untuk ditambang. Sedangkan silikon mudah diperoleh sebagai kuarsa dalam bentuk mentah, proses pemurnian silikon kelas semikonduktor (SGS) masih merupakan proses yang sangat teknis. Namun demikian, germanium tidak menimbulkan bahaya kesehatan, di mana germanium dan germanium oksida yang dihasilkan dalam proses pemurnian telah terbukti memiliki efek neurotoksik pada tubuh.

Meskipun germanium terutama digunakan sebagai transistor dalam sel surya dan aplikasi optik, dioda germanium juga digunakan sebagai komponen listrik karena tegangan cut-off yang lebih rendah sekitar 0,3 volt versus 0,7 volt untuk dioda silikon. Keuntungan unik dari komponen semikonduktor germanium ini menjadikannya target untuk dimasukkan ke dalam komponen berkecepatan tinggi di masa depan, seperti transistor karbon silikon-germanium. Transistor tersebut menawarkan tingkat transmisi kebisingan terendah dan paling cocok untuk aplikasi frekuensi radio untuk osilator, transmisi sinyal nirkabel, dan amplifier. Ini mencerminkan fakta bahwa salah satu kegunaan asli komponen germanium beberapa dekade yang lalu adalah dalam desain radio.

May 10, 2022 4:22 am