ใช้เจอร์เมเนียมแทนซิลิกอนได้อย่างไร?

2024 ผู้เขียน: Elizabeth Oswald | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-13 00:13

เจอร์เมเนียม เป็นหนึ่งในวัสดุที่ได้รับการพิจารณาให้มาแทนที่ซิลิกอนเพราะอาจทำให้อุตสาหกรรมสามารถผลิตทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กลงและวงจรรวมที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น Ye กล่าว … ก่อนหน้านี้ วัสดุถูกจำกัดให้ใช้กับทรานซิสเตอร์ "P-type" เท่านั้น ผลการวิจัยแสดงวิธีการใช้วัสดุในการผลิตทรานซิสเตอร์ "N-type" ด้วย

ใช้อะไรแทนซิลิกอนได้บ้าง

สารกึ่งตัวนำทางเลือก เช่น แกลเลียมไนไตรด์ (GaN) และซิลิกอนคาร์ไบด์ (SiC) รับมือได้ดีกว่ามากที่อุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งหมายความว่าสามารถทำงานได้เร็วขึ้นและเริ่มเปลี่ยนซิลิกอน ในแอปพลิเคชันกำลังสูงที่สำคัญ เช่น แอมพลิฟายเออร์

ทำไมเจอร์เมเนียมถึงดีกว่าซิลิคอน

Ge มีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและรูที่สูงกว่า และด้วยเหตุนี้อุปกรณ์ Ge จึงสามารถทำงานได้ถึงความถี่ที่สูงกว่าอุปกรณ์ Si เจอร์เมเนียมไดโอด เหนือกว่าซิลิคอนไดโอดในแง่ของการสูญเสียพลังงาน การสูญเสียในปัจจุบัน ฯลฯ ไดโอด Ge สูญเสียเพียง 0.3-0.4 โวลต์ในขณะที่ไดโอดซิลิกอนสูญเสียประมาณ 0.6-0.7 โวลต์.

ทำไมจึงใช้เจอร์เมเนียมสำหรับทรานซิสเตอร์

เจอร์เมเนียมมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาทรานซิสเตอร์ตัวแรก และ ประโยชน์ของมันในฐานะเซมิคอนดักเตอร์ จึงกลายเป็นที่รู้จัก … การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและรูที่เหนือชั้นของเจอร์เมเนียมรวมถึงจุดหลอมเหลวต่ำได้กระตุ้นการวิจัยอย่างมากในการแทนที่อุปกรณ์ที่ใช้ซิลิกอนในปัจจุบันด้วยเจอร์เมเนียม

ทำไมจึงใช้เจอร์เมเนียมในเซมิคอนดักเตอร์?

อะตอมของเจอร์เมเนียมมีเปลือกมากกว่าอะตอมซิลิกอนหนึ่งอัน แต่สิ่งที่ทำให้คุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ที่น่าสนใจคือความจริงที่ว่า ทั้งสองมีอิเล็กตรอนสี่ตัวในเปลือกเวเลนซ์ ด้วยเหตุนี้ วัสดุทั้งสองจึงประกอบกันเป็นโครงตาข่ายคริสตัลได้อย่างง่ายดาย … กระบวนการเพิ่มอะตอมเหล่านี้เรียกว่ายาสลบ