Германият над всичко
Дата: Wednesday, June 14 @ 11:10:59 CEST
Тема: Полупроводникови Усилватели


Жан Цихисели

В края на по-предния век немския физик К.А.Винклер открива елемент, същесвуванието на който по-рано е предсказал Д.И.Менделеев.



А на 1 юли 1948 г. в края на вестник Ню-Йорк Таймс се появява кратко съобщение под заглавие „Създаване на транзистора“. В нея се съобщава за изобретението „електронен прибор, способен да замени в радиотехниката електровакумните лампи“.

Разбира се първите транзистори са германиевите, и именно този елемент прави истински преврат в радиотехниката. Няма да спорим, спечелили ли са ценителите на музиката при прехода от лампа към транзистор – тези дискусий много омръзнаха. По-добре да си зададем друг, не по-малко актуален въпрос: има ли полза звука от следващия оборот от еволюцията, когато силициевите прибори смениха германиевите?

Живота на последните беше не дълъг, и те не оставиха след себе си, подобно на лампите, забележимо звуково наследство. Днес германиевите транзистори не се произвеждат в нито една страна, и за тях си спомнят рядко. Аз считам, че всеки силициев транзистор, бил той биполярен или полеви, високочестотен или нискочестотен, малосигнален или мощен, е по-малко успешен за висококачествено звуковъзпроизвеждане, от германиевия. Като начало нека да разгледаме физическите свойства на двата елемента.

Свойства Германий Силиций
Плътност, г/см35,3232,33
Атомно тегло 72,6 28,08
Количество атоми в 1 см3 4,42.1022 4,96.1022
Ширина на забранената зона,ЕV 0,72 1,1
Диелектрична константа 16 12
Температура на топене гр,С 937,2 1420
Топлопроводимост,кал/см-сек-град 0,14 0,2
Подвижност на електроните, см2/sek.B 3800 1300
Подвижност на дупките, см2/sek.B 1800 500
Продължителност на живота на електрона, мксек 100-1000 50-500
Дължина на свободния пробег на електрона, см 0,3 0,1
Дължина на свободния пробег на дупките, см 0,07-0,2 0,02- 0,06

От таблицата се вижда, че подвижността на електроните и дупките, продължителността на живота на електроните, а също и свободния пробег на електроните и дупките е значително по-голям при германия, а ширината на забранената зона е по-малка отколкото при силиция. Известно е също, че нарежението на прехода p-n е 0,1-0,3, а на n-p – 0,6-0,7 v, от което може да се направи извода,че германия е значително по-добър „проводник“ от силиция, а следователно, и усилвателно стъпало с транзистор p-n-p има значително по-малки загуби на звукова енергия, отколкото аналогичния n-p-n транзистор.

Възниква въпроса: защо беше прекратено производството на на германиеви транзистори?

Преди всичко защото по някои критерий SI е за предпочитане , тъй като може да работи при температура 150 гр. (Ge-85), а и честотните свойства са несравнимо по-добри. Втората причина е чисто икономическа. Запасите на силиций на планетата са практически неограничени, докато в същото време германия е рядък елемент, а технологията за получаването и пречистването му е много скъпа.







Тази статия идва от bgaudio.org
http://www.bgaudio.org

URL на тази публикация е:
http://www.bgaudio.org/modules.php?name=News&file=article&sid=96