www.elektronik.si

[Umnik]

[VolkD]

[Sokrat]

[Umnik]

Evo, priznam, Sokrat, sedaj si me pa dobil na levi nogi Sem mislil, da na pamet dosti vem o teh stvareh pa se je izkazalo, da nimam pojma. Ko sem pobrskal po disku za papirjih/zapiskih sem ugotovil, da se kaj pametnega ne bo našlo...

Kakorkoli že, glavni razlog za množično uporabo Si namesto Ge, je rast oksida. SiO2 je skoraj intuitiven oksid, naraven, stabilen (spomni se na Quartz) in vnaša malo napak v kristalno strukturo Si, medtem ko drugi polprevodniški materiali nimajo uporabnih naravnih oksidov. Seveda, GeO2 obstaja, vendar postopek, kako do njega pridemo je bolj kompliciran kot pri Si, kjer se waffer s Si kristalom segreje na visoko temperaturo (tam 800 - 1000°C), potem pa dovaja kisik.

Lahko je čisti O2 = suha oksidacija: Si + O2 -> SiO2, ali pa 2H2O = mokra oksidacija: Si + 2H2O -> SiO2 + 2H2
Čisto enostavno.
To pa je bolj ali manj vse. O oksidaciji Ge ne vem dosti, vem samo, da je GeO2 dosti nestabilna zadeva, zato prihaja do dekompozicije oksida == razpada, zato se Ge MOS tranzistorji v IC-jih hitreje starajo (BJT pač ne).

Še en razlog za uporabo Si je verjetno ta, da ga je toliko, da ga ne morejo proizvajati dovolj hitro (zato tudi poceni), medtem ko so zaloge Ge omejene.

Drugače pa intuitivno razmišljanje pokaže, da je Ge skoraj boljši ppv od Si, če le ne bi imel dokaj nizke delavne temperature.

Ta lastnost pride zaradi širine energijske reže Eg:

Si: Eg = 1.12 eV -> 125-175°C
Ge: Eg = 0.67 eV -> okrog 85°C

Vsi vemo, da je danes delovna temperatura okrog 70°C, v velikih primerih raje celo več. Germaniju to ni všeč.

Širina energijske reže Eg tudi določa valovno dolžino, ki jo ppv lahko absorbira oz. emitira (po Planckovem zakonu E = h*V = h*c/lambda) zato:

Si: okrog lambda = 1.1um (ne dam roke v ogenj)
Ge: lambda = 1.855um

kar pomeni, da je Ge boljši sprejemnik/oddajnik infrardeče svetlobe, kot Si, ki je na meji z vidnim spektrom (~400nm - ~770nm), sta pa oba indirektna ppv, kar pomeni, da hudo uporabna v optiki nista (no, ja).

Superioren proti Si je Ge pri mobilnosti elektronov in vrzeli:

Si: mobilnost elektronov=1500 cm^2/Vs mobilnost vrzeli=460 cm^2/Vs
Ge= mobilnost elektronov=3900 cm^2/Vs mobilnost vrzeli=1900 cm^2/Vs

(recimo GaAs za primerjavo: mobilnost elektronov=8000 cm^2/Vs mobilnost vrzeli=380 cm^2/Vs)

To pomeni, da lahko z Germanijevim tranzistorjem dosegamo hudo visoke mejne frekvence (koliko ne vem) napram Si.

Ena slabša lastnost Germanija je njegova slaba toplotna prevodnost (zato se hitreje segreje, kar prinaša vemo kaj...):
Pri 300K
Si: 1.5W/cm°C
Ge: 0.6W/cm°C

Tako malo... Za občutek.

[Sokrat]

Zanimivo napisano

[jur]

Measured by mass, silicon makes up 25.7% of the Earth's crust and is the second most abundant element on Earth, after oxygen. Greš z lopato na vrt in z enim zamahom izkoplješ doživljenjsko zalogo polprevodnika.

[Branez]

Toliko da prekinem razpravo.....

Še nekaj zanimivega branja iz starih časov