 |
| الفرق بين دايود السليكون والجرمانيوم |
ما هو دايود السيليكون؟
عندما يتم استخدام مادة السيليكون شبه الموصلة لتصنيع الدايود ، فإنه يسمى دايود السيليكون، ويتم إنشاء دايود السيليكون عن طريق ربط مادة السيليكون من النوع p مع مادة السيليكون من النوع n. نظرًا للخصائص الكهربائية الفائقة وأداء مادة السيليكون، فإن ثنائيات السيليكون تستخدم بشكل أكثر شيوعًا في الدوائر والأجهزة الإلكترونية.
خصائص دايود السيليكون
- يوفر دايود السيليكون نطاقًا عاليًا لدرجة حرارة التشغيل وانخفاضًا كبيرًا في الجهد الأمامي، مما يجعله مناسب لتطبيقات التصحيح وتعديل الإشارة وتنظيم الجهد.
- يكون انخفاض الجهد الأمامي لدايود السيليكون عادةً حوالي 0.7 فولت.
- لديه خصائص استرداد عكسية أفضل من دايود الجرمانيوم وذلك لارتفاع نطاق درجة حرارة التشغيل.
- يتميز دايود السيليكون بالاستقرار في ظروف درجات الحرارة المرتفعة.
ما هو دايود الجرمانيوم؟
عند تصنيع الدايود من مادة أشباه الموصلات الجرمانيوم يطلق عليه دايود الجرمانيوم، ويتم تشكيل دايود الجرمانيوم من خلال ربط مادة الجرمانيوم من النوع p مع مادة الجرمانيوم من النوع n.
خصائص دايود الجرمانيوم
- يتميز دايود الجرمانيوم بانخفاض جهد أمامي أقل من دايود السيليكون ويكون عادة حوالي 0.3 فولت، وبالتالي فإن دايود الجرمانيوم يكون أكثر ملاءمة لتطبيقات الجهد المنخفض.
- تيار التسرب العكسي أعلى من تيار الصمام الثنائي السيليكون، وبالتالي فإنه غير مناسبة للعمل في ظروف درجات الحرارة المرتفعة. دايود الجرمانيوم لديه معامل تضخيم إشارة أعلى مما يجعلها أكثر ملاءمة لتضخيم الإشارة في مكبرات الصوت ذات الإشارة الصغيرة.
- لا يتم استخدام دايود الجرمانيوم كثيرًا، ولكنها تستخدم في بعض التطبيقات الخاصة حيث يكون انخفاض الجهد الأمامي أقل وحساسية أعلى لدرجة الحرارة مطلوبة كما هو الحال في الثنائيات الضوئية، وتطبيقات استشعار الضوء، وما إلى ذلك.
لماذا يفضل دايود السيليكون على دايود الجرمانيوم؟
يستخدم السيليكون والجرمانيوم في صناعة الثنائيات(الدايودات) في اكثر التطبيقات ويفضل السيليكون على الجرمانيوم من جوانب متعددة منها ان دايودات السيليكون يمكنها ان تعمل على درجات عالية جدا تصل الى 200 درجة سيلسيوس بينما تعمل دايودات الجرمانيوم الى حد 100 درجة سيلسيوس .
تعمل ثنائيات السيليكون الى فولتيات عكسية عظمى Peak ReverseVoltage (Prv) عالية تصل الى IKV تقريبا بينما ثنائيات الجرمانيوم تصل الى 400V تقريبا، ويكون جهد الحاجز للسيليكون 0.7 V وللجرمانيوم V 0.3 وهنا يعد الجرمانيوم افضل من السيليكون في هذه الخاصية .
مقارنة بين دايود السليكون ودايود الجرمانيوم
فيما يلي اهم الاختلافات بين كلا من دايود السليكون ودايود الجرمانيوم:
- دايود السليكون يتكون من مادة السيليكون شبه الموصلة، بينما دايود الجرمانيوم يتكون من مادة شبه موصلة من الجرمانيوم.
- يحتوي دايود السليكون على انخفاض في الجهد الأمامي يبلغ حوالي 0.7 فولت، يحتوي دايود الجرمانيوم على جهد أمامي يبلغ حوالي 0.3 فولت.
- يحتوي دايود السيليكون على تيار تسرب عكسي بترتيب نانو أمبير (nA)، بينما يحتوي الصمام الثنائي الجرمانيوم على تيار تسرب عكسي بترتيب ملي أمبير (mA).
- يتمتع دايود السيليكون بعملية مستقرة عند درجات حرارة أعلى، تصل عادةً إلى 200 درجة مئوية، بينما يتميز دايود الجرمانيوم باستقرار درجة حرارة أقل نسبيًا، تصل عادةً إلى 85 درجة مئوية.
- يتمتع دايود السيليكون بجهد عكسي أعلى من دايود الجرمانيوم.
- يتحمل دايود السيليكون درجة الحرارة من 170 إلى 200 درجة مئوية، بينما دايود الجرمانيوم يتحمل درجة حرارة اقل تصل إلى 100 درجة مئوية.
- يتميز دايود السيليكون بسرعات تحويل أعلى من دايود الجرمانيوم.
- معامل التضخيم للدايود السيليكون أقل من الدايود الجرمانيوم.
- وقت الاسترداد العكسي للدايود السيليكون أقصر من الدايود الجرمانيوم.
- الدايود السيليكون أرخص من الدايود الجرمانيوم.
- دايود السيليكون أقل تأثراً بالضوضاء الإلكترونية من الدايود الجرمانيوم.
- يكون تيار العكسي لدايود السيليكون عادة 1 نانو أمبير، بينما يكون تيار العكسي لدايود الجرمانيوم مرتفع عادة 1000 نانو أمبير
- يستخدم دايود السيليكون في العديد من التطبيقات مثل التصحيح، والتعديل، وتنظيم الجهد، ومضاعفة الجهد، وما إلى ذلك، بينما يستخدم دايود الجرمانيوم في بعض التطبيقات المتخصصة مثل تضخيم الإشارة الصغيرة وتطبيقات استشعار الضوء والثنائيات الضوئية وما إلى ذلك.
المصادر
Difference between Silicon Diode and Germanium Diode
كتاب الاتصالات - المنهج العراقي