Unterschied Germanium zu Silizium Transistor

[DubWarrior]

Weiss jemand wo der unterschied von nem Germanium zu nem Silizium Transistor ist?

Und wofür Germanium Transistoren Hauptsächlich verwendet werden?

Ich weiss das zum Beispiel die ersten Neve Konsolen mit Germanium Bauteilen herrgestellt wurden, aber weshalb verwendet man diese heute nicht mehr, bzw wo werden sie noch verwendet?

 

[C0r€]

Nun mal ganz kurz zum Germanium Transistor:

Nachteil: Rauschen (wegen geringem bandabstand, GaAs ist da noch besser als Si)
Vorteil: geringe Schwellspannung, da bekommt man auf einfache Weise weniger Verlustleistung

historisch gesehen haben sich die Germanium Transistoren als erste durchgesetzt.

 

[Sauron_the_mad]

bei dioden ist es in etwa so:
Si schalten bei etwa 0,7V, Ge bei 0,3V

aber ob man das auf die transistoren ummünzen kan? keine ahnung

 

[JuergenPB]

aber ob man das auf die transistoren ummünzen kan? keine ahnung

Kann man.

Normalerweise lassen sich alte Schaltungen mit Germanium-Transistoren auf moderne Schaltungen mit Silizium-Transistoren umbauen. Man muß in der Regel nur den Arbeitspunkt ändern. Bei ganz einfachen, unkritischen Schaltungen kann man auch manchmal einfach Germanium gegen Silizium austauschen. Es kommt aber immer auf die Schaltung an.

 

[DubWarrior]

Wie kann man den Arbeitspunkt ändern?
Macht es demnach gar keinen sinn mehr heutzutage was mit Germanium zu bauen, fals ja was? und weshalb?

 

[JuergenPB]

Wie kann man den Arbeitspunkt ändern?

Das kommt natürlich immer auf die konkrete Schaltung an.
http://de.wikipedia.org/wiki/Arbeitspunkt

Macht es demnach gar keinen sinn mehr heutzutage was mit Germanium zu bauen, fals ja was? und weshalb?

Wie schon gesagt wurde, haben sich historisch gesehen zuerst die Germanium-Transistoren durchgesetzt.
Heute werden sie immer weniger. Sehr sehr viele Typen sind ganz vom Markt verschwunden.
Wenn man was neu baut, sollte man m.E. schauen, ob es nicht auch mit Silizium geht. Bei Reparaturen sollte man immer einen Germanium-Transistor durch den gleichen Germanium-Transistor oder einen Germanium-Vergleichstyp ersetzen und Silizium eben durch Silizium.

 

[serenadi]

... fals ja was? und weshalb?

Besser: falls nein - warum nicht?
Germanium ist vergleichsweise teuer. Silizium gibts wie Sand am Meer.

 

[DubWarrior]

Ich frage mich, wenn Germanium mehr rauscht, weshalb es dann noch High end equipment gibt wie den Chandler Ltd. Germanium Compressor?

Klingt dass irgend wie besser?
Irgend was muss doch an den dingern dran sein.


Bzw. gibt es einen einsatzzweck wo es sinn macht Germanium zu verwenden?

Weshalb Rauscht Germanium mehr?

 

[C0r€]

Ich frage mich, wenn Germanium mehr rauscht, weshalb es dann noch High end equipment gibt wie den Chandler Ltd. Germanium Compressor?

Weil man damit Leute gut für dumm verkaufen kann
Bzw. sieht es dann wie ein Produkt aus, das was anderes ist als das, was schon im Rack untergebracht ist und deshalb auch noch gekauft werden muss.

Man sagt den Germanium Transisteln etwas weicheres Verhalten nach, was wohl an der etwas anderen Diodenkennlinie liegt durch den andersartigen Halbleiterübergang. Daraus resultiert auch eine andere interne Kapazität die beim Betrieb umgeladen wird usw.

Germanium rauscht wegen dem geringeren Bandabstand im Vergleich zu Silizium mehr. Es ist weniger energie (wärme= kinetische Energie) notwendig um die Elektronen zum rumhopsen zu bewegen. Das geht dann in die Halbleiterphysik.
Man arbeitet da auch gerne mit der effektiven masse der Elektronen, die ist in Silizium größer [1]. Also ist es für ein elektron energetisch gesehen schwerer sich in Silizium fortzubewegen als in Germaium. Schwerer bedeutet einen höheren Enegiebedarf zur Fortbewegung. Deshalb ist in Germanium "mehr los", es rauscht bei gleicher Temperatur (Wärme=kinetischer Energie) mehr. Auch wenn der Transistor "sperrt" und eigentlich kein Stromfluss stattfinden soll fließt der stark temperaturabhängige Sperrsättigungsstrom. Der ist bei Silizium folgerichtig viel kleiner.

Ich hoffe das reicht erstmal als grobe Erklärung. Da steckt viel Theorie dahinter.

1-Berechnet wird die effektive Masse als zweite Ableitung der Bänder des Bändermodells, also die Krümmung der Bänder, so lässt sich auch eine effektive Masse von "Löchern", also fehlenden Elektronen berechnen
Das Bändermodell ist ein sehr komplexes aber dennoch anschauliches modell für die Betrachtung von Halbleitern (sowie Leitern und Nichtleitern, wenn man so will)

 

[Anonymous]

C0r€: coole Erklärung


High End:
Beworben wird, was sich verkaufen lässt.
Und die Geräte müssen zumindest bei einer amateurtechnischen Überprüfung auch so aussehen, als ob sie so gebaut seien, wie in der Werbung beschrieben.
Warum die Geräte tatsächlich mehr oder weniger gut funktionieren hat meistens nicht so viel mit dem zu tun, was die Kunden für wichtig halten.

 

[DubWarrior]

Ich kann mir nicht vorstellen dass diese Geräte nur aus Germanium gebaut werden um die leute für dum zu verkaufen.

Weil die Germanium Serie wird von Hochrangigen Stuidoes gekauft und eingesetzt, die werden wohl wissen was sie kaufen und nicht einfach etwas kaufen weils so aus seht als was anderes dass schon im Rack ist.

DIe Abbey Road Studios setzte unteranderem auch die Germanium Geräte ein, und dort hatt es unteranderem sehr versierte Techniker, die, die Geräte alle auf einen Hausinternen Standart umbauen und Modifizieren.
Und die wissen sicher was sie kaufen.
Genauso in andere Studios.

Und ausserdm finde ich sind sie in der Preisliga ausserhalb der amateurtechnik.
Fast 2000 Euro für einen Mono Comp. finde ich nicht wenig.

 

[C0r€]

die frage ist, ob die geräte gerade wegen dem germanium, was sicherlich nur an markenten stellen in der Regelung eingesetzt wird, so gut klingen, oder ob da nicht das Gesamtsystem "schuld" ist. Ich denke letzteres.

Man müsste da eines der Geräte nehmen und die betreffenden Bauelemente gegen Silizium tauschen inklusive der Arbeitspunkte. Und ich vermute man wird da eher noch nen besseren klang hinbekommen, wegen dem größeren Störabstand. Manche stehen ja auf das analoge. Also das rauschen wenn es eigentlich leise sein soll. Das klingt dann wärme, je nach rauschspektrum 8)

Germanium steht halt dran, weil es dann was besonderes -markantes- ist, und gleichzeitig vintage assoziiert, was marketingtechnisch durchaus ausgenutzt wird. Der Preis der Bauelemente ist es jedenfalls nicht, die sind vergleichsweise spottbillig. Und hergestellt werden die Germanium Bauelemente nicht mehr, weil sie eindeutig die schlechteren Eigenschaften haben und auch teurer in der Herstellung aufgrund des Grundstoffs wären.
Einzig für HF gibt es da noch ein paar spezial-Anwendugen. und natürlich für die Halbleiterei als Zusatzstoff (z.B. zum Sättigen der Störstellen am Gate-oxid von MOS Transistoren).

 

[DubWarrior]

Soweit ich das verstanden habe sind dort alle halbleier aus Germanium also alle transistoren und alle dioden.

Im neuen Sound and Recording warn Testbericht darüber.

Obs besser klingen würde mit silizium kan ich nicht beurteilen....

Was für Spezial anwendungen gibt es dann noch für HF?

also kann man eigentlich Sagen dass man zum beispiel ein VCO oder LFO oder wass auch imer leiber aus Silizium baut, und dass die verwendung von Germanium keinen Vorteil sondern nur Nachteile hätte?

 

[C0r€]

Was für Spezial anwendungen gibt es dann noch für HF?

Verstärker für den GHz-bereich, das sind dann aber andere Halbleiter als die man bei Hinz&Kunz bekommt. Aber selbst da arbeitet man Heutzutage auch eher mit GaAs (in Handys zum Beispiel), da bin ich aber nicht so sehr informiert. Hat jedenfalls absolut nichts mit Audioeigenschaften zu tun.

also kann man eigentlich Sagen dass man zum beispiel ein VCO oder LFO oder wass auch imer leiber aus Silizium baut, und dass die verwendung von Germanium keinen Vorteil sondern nur Nachteile hätte?

Genau so ist es. Es sei denn man steht auf designs mit Leckstrom (Sperrsättigungsstrom). Da gibts mehr Probleme als Vorteile. Vorteile heutzutage keine mehr. Für wenig Schwellspannung gibts ja Schottky-Dioden, die sind den Dioden aus Germanium überlegen und werden deshalb auch in modernen Designs eingesetzt.


Mal andersrum. Warum sind denn alle Hersteller so blöd und benutzen Silizium? Wenn das schlechter als Germanium wäre hätte das doch keinen Sinn? Der Umstieg auf Silizium war klar wegen den Eigenschaften, nicht dem Preis.

Ach und noch ein nachteil: die maximale Betriebstemperatur von Germanium ist so ca. 80 Grad. Bei Silizium weitaus höher. Das führt unter anderem dazu, dass Germanium Bauelemente eher kaputt gehen und die Degradation, also die Veränderung der Bauelementeparametern, schneller voranschreitet. Man muss die Teile also zwangsläufig öfter kalibrieren. Das macht aber kaum einer. Deshalb verzerren die alten "vintage" sachen oft ungemein, weil der Arbeitspunkt vor seit Jahren weggelaufen ist. Das ist dann auch bekannt unter Vintage-Sound 8)


Ich will jezt aber absolut nicht behaupten das das Germaium teil deshalb schlecht ist/kling. Vielleicht klingt es ja wirklich mit germanium besser. Ich weiß es nicht, weil ich damit noch keine klanglichen experimente angestellt habe. Ich finde ja auch röhrenverstärker, oder besser -verzerrer, gut. Und die haben ja nun bekanntlich auch so ihre nachteile. Ich vermute da jedoch auch eine große portion marketing dahinter, weil es in der Branche oft so läuft.

 

[Steril707]

Interessanter Thread, das gleiche habe ich mich nämlich bei den Chandler Geräten auch schon gefragt.
"Germanium" hört sich erstmal irgendwie toll an, aber bereits nach meinem zugegebenermassen nicht allzugroßen Elektronikverständnis sehe ich da irgendwie keinen Vorteil im Vergleich zu Silizium.

 

[redled]

Wenn ein Hersteller heute mit Germanium-T's in Verstärkern wirbt,
dann will er Dein Geld
Germanium hat deshalb einen Zulauf, weil man heute wieder weniger darüber weiss. Das nutzen diese Leute lediglich aus. Die Dummheit des Endverbrauchers. Und der guckt durch das leuchtende Plexiglas auf die Transen und ist überzeugt, daß nun alles besser klingt.

Aber es gibt aber auch Vorzüge. Zum Beispiel in empfindlichen UHF-Verstärkern oder in Audion- bzw. Detektorempfängern.

Mit einem russischen GT313b oder besser 1T313(Mesa-Planar bis 1000Mhz) kann man sich einem empfindlichen 1-Transistor Audion-Empfänger aufbauen.

Audiotechnisch sind Fet's viel interessanter.