germanio (GE) y silicio (Si) son semiconductores, lo que significa que tienen conductividad entre la de un conductor (como el cobre) y un aislante (como el vidrio). Esto los hace cruciales en la electrónica. Aquí hay un desglose de sus propiedades eléctricas:
1. Resistividad:
* GE: Tiene una resistividad más baja que SI, lo que significa que lleva a cabo la electricidad mejor. Esto se debe a su brecha de banda más pequeña.
* si: Tiene una mayor resistividad que GE, lo que lo convierte en un mejor aislante a temperatura ambiente.
2. Band Gap:
* GE: Tiene una brecha de banda más pequeña (0.67 eV) en comparación con SI (1.12 eV). Esto significa que requiere menos energía para excitar electrones de la banda de valencia a la banda de conducción, lo que la hace más conductor.
* si: Su brecha de banda más grande hace que sea más resistente a realizar electricidad a temperatura ambiente, pero permite un mejor rendimiento a temperaturas más altas.
3. Movilidad:
* GE: Tiene una mayor movilidad de electrones que SI, lo que significa que los electrones pueden moverse más libremente a través de su estructura. Esto es beneficioso para transistores y dispositivos de alta velocidad.
* si: A pesar de tener una menor movilidad, SI tiene una mayor movilidad de agujeros en comparación con GE. Esto lo hace adecuado para dispositivos que dependen de la conducción de agujeros.
4. Doping:
* Tanto GE como SI pueden doparse para controlar su conductividad. El dopaje implica la introducción de impurezas para crear semiconductores de tipo n (exceso de electrones) o de tipo P (exceso de agujeros).
* GE: Se usó ampliamente en transistores tempranos debido a su mayor movilidad, pero sus limitaciones (brecha de banda más baja y mayores corrientes de fuga) llevaron a que SI se hiciera cargo.
5. Dependencia de la temperatura:
* GE: La conductividad aumenta rápidamente con la temperatura debido a su brecha de banda más pequeña, lo que la hace menos adecuada para aplicaciones de alta temperatura.
* si: Su brecha de banda más grande lo hace más estable a temperaturas más altas, lo que le permite manejar niveles de potencia más altos.
6. Aplicaciones:
* GE: Se usó en transistores y detectores tempranos, pero su uso ha disminuido. Todavía se usa en algunas aplicaciones de nicho como detectores infrarrojos.
* si: Actualmente domina la industria de los semiconductores, que se utiliza en microprocesadores, chips de memoria, células solares y muchos otros dispositivos electrónicos.
En resumen: Si bien tanto GE como SI son semiconductores, SI ofrece propiedades superiores para muchas aplicaciones modernas debido a su mayor brecha de banda, una mejor estabilidad a temperaturas más altas y un menor costo de producción. Sin embargo, GE todavía encuentra usos en aplicaciones específicas donde su mayor movilidad de electrones es ventajoso.
