¿Por qué se prefieren los diodos de silicio (Si) a los diodos de germanio para los circuitos rectificadores en la fuente de alimentación de modo conmutado (SMPS)?

Como todos sabemos, tanto el silicio como el germanio son dispositivos semiconductores. Pero la tendencia actual es usar silicio en lugar de germanio en muchos dispositivos como SMPS, etc.

Las razones detrás de esto son: –

  1. A temperatura ambiente, el cristal de silicio tiene menos electrones libres que el cristal de germanio. Esto implica que el silicio tendrá una corriente de corte del colector mucho más pequeña que el germanio.
  2. La variación de la corriente de corte del colector con la temperatura es menor en silicio en comparación con el germanio.
  3. La estructura de los cristales de germanio se destruirá a temperaturas más altas. Sin embargo, los cristales de silicio no se dañan fácilmente por el exceso de calor.
  4. Las clasificaciones de voltaje inverso máximo de diodos de silicio son mayores que los diodos de germanio.
  5. Si es menos costoso debido a la mayor abundancia de elementos. La principal materia prima para la fabricación de obleas de Si es arena y hay mucha arena disponible en la naturaleza.

Pero hay una desventaja para el silicio sobre el germanio.

La barrera potencial del silicio se compara más con el germanio.

Pero si consideramos las ventajas enumeradas anteriormente, podemos concluir que el silicio es el mejor elemento para los dispositivos y aplicaciones de semiconductores.

Eso es.

Los diseños de circuitos rectificadores en fuente de alimentación de modo conmutado (SMPS) requieren principalmente diodos que tengan un voltaje de ruptura inversa grande y una corriente inversa más pequeña. Sin embargo, los diodos de germanio tienen voltajes de ruptura más bajos en comparación con los diodos de silicio. Además, los diodos de germanio exhiben una corriente inversa comparativamente más alta que aumenta significativamente en la polarización inversa más alta y con el aumento de la temperatura. Como resultado, los diodos de germanio no son preferidos en los rectificadores.