Germanium (GE) et le silicium (Si) sont les deux semi-conducteurs, ce qui signifie qu'ils ont une conductivité entre celle d'un conducteur (comme le cuivre) et un isolant (comme le verre). Cela les rend cruciaux en électronique. Voici une ventilation de leurs propriétés électriques:
1. Résistivité:
* ge: A une résistivité plus faible que SI, ce qui signifie qu'elle conduit mieux l'électricité. Cela est dû à sa bande interdite plus petite.
* si: A une résistivité plus élevée que GE, ce qui en fait un meilleur isolant à température ambiante.
2. Bande interdite:
* ge: A une bande interdite plus petite (0,67 eV) par rapport à SI (1,12 eV). Cela signifie qu'il nécessite moins d'énergie pour exciter les électrons de la bande de valence à la bande de conduction, ce qui le rend plus conducteur.
* si: Sa bande interdite plus grande le rend plus résistant à la conduite de l'électricité à température ambiante, mais permet de meilleures performances à des températures plus élevées.
3. Mobilité:
* ge: A une mobilité électronique plus élevée que SI, ce qui signifie que les électrons peuvent se déplacer plus librement dans sa structure. Ceci est bénéfique pour les transistors et appareils à grande vitesse.
* si: Malgré une mobilité plus faible, Si a une mobilité des trous plus élevée par rapport à GE. Cela le rend adapté aux appareils qui reposent sur la conduction des trous.
4. Doping:
* GE et SI peuvent être dopés pour contrôler leur conductivité. Le dopage consiste à introduire des impuretés pour créer des semi-conducteurs de type N (en excès d'électrons) ou de type P (trous en excès).
* ge: A été largement utilisé dans les transistors précoces en raison de sa mobilité plus élevée, mais ses limites (bande interdite inférieure et courants de fuite plus élevés) ont conduit à la prise de contrôle de Si.
5. Dépendance à la température:
* ge: La conductivité augmente rapidement avec la température en raison de sa bande interdite plus petite, ce qui le rend moins adapté aux applications à haute température.
* si: Sa bande interdite plus grande le rend plus stable à des températures plus élevées, ce qui lui permet de gérer des niveaux de puissance plus élevés.
6. Applications:
* ge: A été utilisé dans les premiers transistors et détecteurs, mais son utilisation a diminué. Il est toujours utilisé dans certaines applications de niche comme les détecteurs infrarouges.
* si: Domine actuellement l'industrie des semi-conducteurs, être utilisé dans les microprocesseurs, les puces mémoire, les cellules solaires et de nombreux autres appareils électroniques.
en résumé: Bien que GE et SI soient tous deux des semi-conducteurs, SI offre des propriétés supérieures à de nombreuses applications modernes en raison de sa bande interdite plus grande, de sa meilleure stabilité à des températures plus élevées et de la moindre coût de production. Cependant, GE trouve toujours des utilisations dans des applications spécifiques où sa mobilité électronique plus élevée est avantageuse.
