Qual a principal diferença entre um diodo fabricado com material Silício ( Si ) e um diodo fabricado com material Germânio (Ge)?
Passo 1
O enunciado pede para compararmos um diodo de silício e um diodo de germânio. Estamos tratando de semicondutores e a grande diferença entre eles vem do valor da energia de gap de banda (bandgap), que controla a tensão de barreira e a corrente de fuga do dispositivo.
Passo 2
O silício tem energia de gap de banda maior que o germânio:
Como a tensão de acionamento na junção pn está diretamente relacionada a essa energia de gap, no silício a tensão de limiar em polarização direta é em torno de
enquanto no germânio fica em torno de
Passo 3
Além da diferença de tensão direta, o germânio apresenta uma corrente de fuga (reverse leakage) maior e menor estabilidade térmica, pois a menor energia de gap permite maior geração térmica de portadores. O silício, com gap mais alto, tem leakage bem menor e melhor comportamento em temperatura elevada.
Resposta
A principal diferença é que o diodo de silício, devido ao gap de banda maior, tem tensão direta de condução em torno de
e corrente de fuga baixa, enquanto o diodo de germânio, com gap menor, conduz a partir de cerca de
mas sofre de maior corrente de fuga e menor estabilidade térmica.