Egenskapene til Silicon & Germanium

Silisium og germanium er vanligvis brukes i fastfase-elektronikk. I det siste, silisium dominerte mikroelektronikk industrien for å være en billig materiale som kan brukes til å bygge halvledere. I dag er silisium-germanium (SiGe) blir brukt oftere, spesielt i trådløse integrerte kretser og radio-frekvens chips.

Valence Elektroner

Silisium og germanium er begge fire valenselektroner, som er de på den ytterste bane fra atomkjernen. Dette tillater dem å delta sammen med som atomer for å lage diamant krystall innhegninger. Silisiumatomer er vanligvis forbundet med andre silisiumatomer fordi dette krystallinske struktur kan benyttes som en leder for elektrisk strøm. Germanium gjør en lignende struktur, men blir mindre nyttig i seg selv ved høyere temperaturer.

Silicon-germanium Fordeler

Når germanium tilsettes til silisium, er den samme diamant strukturering dannet. Men siden germanium har flere baner enn silisium, båndene de skaper når de er koblet til hverandre inneholde mer eksiterte elektroner, noe forskjellige egenskaper enn bindinger laget utelukkende av silisiumatomer. Når brukt i elektronikk, tillegg av germanium skaper et produkt som bruker mindre energi, arbeider raskere, opererer mer stille og har et høyt dynamisk omfang, i tillegg til å være i stand til å utføre elektriske strømmer.

SiGe Nanorør

Strukturer av silisium og germanium, SiGe, kan brukes til å lage nanorør. Forskere eksperimenterer med nanoteknologi søke å bruke SiGe er halvledende egenskaper til å passere strøm gjennom svært små nanorør systemer. I større strukturer, diamant gitterstrukturen er laget av silisium og germanium sluttet atomer skaper dislokasjoner på bestemte deler, men ettersom nanorør er så små, kan de være mekanisk stabil og fortsatt gi forskere sine halvledende egenskaper.

Potensielle

De fleste SiGe chips blir brukt i små personlige elektronikk, som i 2011. Tradisjonelle silisium brikker er tatt og germanium injiseres på molekylnivå ved hjelp av nanoteknologi. Disse SiGe chips er mye kraftigere, så forskere eksperimenterer med sin bruk i andre felt for å gjøre bruk av eiendommene disse elementene har når limt sammen.