Un transistor de germanio es una variación de un transistor estándar construido sobre el elemento silicio, donde, en cambio, se usa comúnmente una aleación de silicio-silicio-germanio para aumentar la velocidad de transmisión de señales eléctricas. La velocidad de los componentes eléctricos individuales se suma como un agregado y, por lo tanto, una matriz de transistores de germanio puede aumentar significativamente la velocidad de procesamiento de un circuito. El transistor de germanio es anterior a los diseños de silicio estándar y se usaban comúnmente en las décadas de 1950 y 60. Su velocidad de rendimiento o voltaje de corte más bajo es superior al del silicio, pero hoy en día solo tienen aplicaciones especializadas.
Los transistores semiconductores de germanio y silicio también están aleados con indio, galio o aluminio, y se han utilizado como sustitutos de otra alternativa a las matrices de transistores de silicio puro, las construidas con arseniuro de galio. En aplicaciones de células solares, el germanio y el arseniuro de galio se utilizan juntos, ya que tienen patrones de celosía cristalina similares. Las aplicaciones ópticas son un lugar común donde ahora se emplea un transistor de germanio, en parte porque el metal de germanio puro es transparente a la radiación infrarroja.
Las aleaciones de germanio ofrecen velocidades de transmisión mejoradas en circuitos de alta velocidad sobre silicio, pero no están exentas de inconvenientes. La mayoría de las propiedades de un transistor de germanio caen por debajo de las de un transistor de silicio estándar, incluida la distribución de potencia máxima que ofrecen, alrededor de 6 vatios frente a más de 50 vatios para el silicio, y niveles más bajos de ganancia de corriente y frecuencias de funcionamiento. El transistor de germanio también tiene una estabilidad térmica deficiente en comparación con el silicio. A medida que aumenta la temperatura, permiten que pase más corriente, lo que eventualmente da como resultado que se quemen, y los circuitos deben diseñarse para evitar esta posibilidad.
Uno de los mayores inconvenientes de un transistor de germanio es que muestra una fuga de corriente debido a la tendencia del germanio a desarrollar dislocaciones de tornillos. Se trata de finas excrecencias de la estructura cristalina, conocidas como bigotes, que, con el tiempo, pueden provocar un cortocircuito en un circuito. La fuga de corriente de más de 10 microamperios puede ser un método para determinar que un transistor está construido sobre una base de germanio en lugar de silicio.
Comparado con el silicio, el germanio es un metal raro y caro de extraer. Mientras que el silicio es fácil de obtener como cuarzo en forma cruda, el proceso de refinado del silicio de grado semiconductor (SGS) sigue siendo muy técnico. Sin embargo, no presenta los riesgos para la salud que presenta el germanio, donde se ha demostrado que el germanio y el óxido de germanio producidos en el proceso de refinación tienen efectos neurotóxicos en el cuerpo.
Aunque el germanio se utiliza principalmente como transistores en aplicaciones ópticas y de células solares, el diodo de germanio también se emplea como componente eléctrico debido a su voltaje de corte más bajo de aproximadamente 0.3 voltios frente a 0.7 voltios para los diodos de silicio. Esta ventaja única de los componentes semiconductores de germanio los convierte en un objetivo para su incorporación en futuros componentes de alta velocidad, como el transistor de carbono de silicio-germanio. Dichos transistores ofrecen los niveles de transmisión de ruido más bajos y son los más adecuados para aplicaciones de radiofrecuencia para osciladores, transmisión de señales inalámbricas y amplificadores. Esto refleja el hecho de que uno de los usos originales de los componentes de germanio hace décadas fue el diseño de radio.