Os cristais de silício têm menos elétrons livres que os cristais de germânio. No entanto, os cristais de silício não podem ser facilmente danificados pelo calor excessivo. As classificações de tensão inversa de pico dos diodos de silício são maiores que os diodos de germânio. O Si é mais barato devido à maior quantidade de elementos.
Por que o silício é preferido ao germânio?
A corrente de retorno em um diodo de Si está na faixa de nanoampères. A mesma corrente de retorno está na faixa de microampères para um diodo baseado em Ge. Embora as aplicações de alta potência sejam levadas em consideração, os dispositivos baseados em Si podem tolerar alta potência (mais de 50W), enquanto o Ge só pode sobreviver a aplicações abaixo de 10W.
O germânio tem uma tensão de bloqueio de apenas 50-70 V, enquanto o Si pode suportar até 100 V. O silício é relativamente fácil e barato de adquirir e processar, enquanto o germânio é um material raro.
A estabilidade de temperatura do silício é boa, ele pode suportar a faixa de temperatura normalmente de 140 ° C a 180 ° C, enquanto o germânio é sensível à temperatura apenas até 70 ° C. Nível de sinal de baixa tensão. Ele perde apenas 0,2 V na interseção.
Ele pode ser facilmente danificado por tensão ou corrente excessiva e não consegue lidar bem com a energia.
Quais são as vantagens do silício sobre o germânio?
Econômico: O silício é relativamente fácil e barato de adquirir e processar, enquanto o germânio é um material raro, normalmente encontrado em depósitos de cobre, chumbo ou prata.
Devido à sua raridade, trabalhar com germânio é mais caro, tornando mais difícil (e às vezes mais caro) encontrar diodos de germânio do que diodos de silício.
Baixa corrente de fuga reversa: A corrente reversa no silício flui na ordem dos nanoamperes em relação ao germânio em que a corrente reversa é na ordem dos microamperes, portanto, a precisão de não condução do diodo Ge na polarização inversa diminui.
Enquanto o diodo Si mantém sua propriedade em maior medida, ou seja, permite a passagem de uma quantidade insignificante de corrente.
Alta tensão de ruptura reversa: O diodo Si tem uma tensão de ruptura reversa significativa de cerca de 70 a 100 V em relação ao Ge, que tem uma tensão de ruptura reversa de cerca de 50 V.
Boa estabilidade de temperatura: A estabilidade de temperatura do silício é boa, ele pode suportar uma faixa de temperatura normalmente de 140 ° C a 180 ° C, enquanto o germânio é sensível a temperaturas apenas até 70 ° C.
Grande corrente direta: o silício é muito melhor para aplicações de alta corrente porque tem uma corrente direta muito alta na faixa de dez amperes, enquanto os diodos de germânio têm uma corrente de estado ligado muito baixa em uma faixa de microamperes. .
Por que o silício é geralmente preferido ao germânio na fabricação de dispositivos semicondutores?
O silício é abundante na superfície terrestre e, portanto, mais barato que o germânio. A classificação PIV (Peak Inverse Voltage) do silício é muito mais alta que a do germânio e, portanto, pode suportar temperaturas muito mais altas que a do germânio.
A classificação PIV determina quanta resistência um diodo pode oferecer antes da ruptura V (s). A faixa de energia proibida do silício é 1,1ev e, portanto, maior que a do germânio (0,66ev), o que torna o silício mais estável e reduz a corrente de fuga.
A equação correspondente é [I = I (0) e ^ (v / nv (t) – 1)]
O silício pode reagir facilmente com o oxigênio e produzir SiO2, que é usado como isolante perfeito na indústria de semicondutores como dielétrico e em processos de fabricação de IC, como difusão e implantação de íons.
A variação da corrente de desligamento do coletor com a temperatura é menor no silício em comparação ao germânio.
