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 електровакуумните 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:
Плътност, г/см^3 (Ge)5,323 (Si) 2,33
Атомно тегло (Ge)72,6 (Si) 28,08
Количество атоми в 1 см^3 (Ge)4,42.10^22 (Si)4,96.10^22
Ширина на забранената зона,ЕV (Ge)0,72 (Si)1,1
Диелектрична константа (Ge)16 (Si) 12
Температура на топене гр,С (Ge) 937,2 (Si) 1420
Топлопроводимост,кал/см-сек-град (Ge)0,14 (Si) 0,2
Подвижност на електроните, см^2/sek.B (Ge)3800 (Si)1300
Подвижност на дупките, см^2/sek.B (Ge) 1800 (Si)500
Продължителност на живота
на електрона, мксек (Ge)100-1000 (Si)50-500
Дължина на свободния пробег
на електрона, см (Ge) 0,3 (Si) 0,1
Дължина на свободния пробег
на дупките, см (Ge)0,07-0,2 (Si)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 напрежението 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 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.
