锗晶体管是基于硅元素构建的标准晶体管的变体,通常使用硅-硅-锗合金来提高电信号的传输速度。各个电子元件的速度加起来是一个总和,因此,锗晶体管阵列可以显着提高电路的处理速度。锗晶体管早于标准硅设计,并在 20 世纪 50 年代和 60 年代广泛使用。它们的吞吐速度或更低的截止电压优于硅,但如今,它们只有专门的应用。
半导体锗硅晶体管也与铟、镓或铝,并已被用作纯硅晶体管阵列(基于砷化镓的晶体管阵列)的另一种替代品的替代品。在太阳能电池应用中,锗和砷化镓一起使用,因为它们具有相似的晶格图案。光学应用阳离子是现在使用锗晶体管的常见位置,部分原因是纯锗金属对红外辐射是透明的。
锗晶体管采用硅元素制成,可提高电信号的传输速度。锗晶体管的最大缺点之一是它会由于趋势而显示出电流泄漏锗以产生螺旋位错。这些是晶体结构的细小产物,称为晶须,随着时间的推移,会使电路短路。超过 10 微安的电流泄漏可以作为确定晶体管是基于锗而不是硅构建的一种方法。
与硅相比,锗是一种稀有且开采成本昂贵的金属。尽管硅很容易以石英形式获得,但提炼半导体级硅 (SGS) 的过程仍然是一项技术性很强的过程。然而,它不会像锗那样对健康造成危害,精炼过程中产生的锗和氧化锗已被证明对身体有神经毒性作用。
虽然锗主要用作太阳能电池和其他领域的晶体管。在光学应用中,由于其截止电压较低,约为 0.3 伏,而硅二极管为 0.7 伏,因此也可用作电气元件。锗半导体元件的这种独特优势使其成为未来高速元件(例如硅-锗碳晶体管)的目标。此类晶体管提供最低的噪声传输水平,最适合振荡器、无线信号传输和放大器的射频应用。这反映了这样一个事实:几十年前,锗元件的最初用途之一是无线电设计。








