半導體探測器有哪些
❶ 半導體探測器的儀器應用
半導體探測器有兩個電極，加有一定的偏壓。當入射粒子進入半導體探測器的靈敏區時，即產生電子-空穴對。在兩極加上電壓後，電荷載流子就向兩極作漂移運動﹐收集電極上會感應出電荷，從而在外電路形成信號脈沖。但在半導體探測器中，入射粒子產生一個電子－空穴對所需消耗的平均能量為氣體電離室產生一個離子對所需消耗的十分之一左右，因此半導體探測器比閃爍計數器和氣體電離探測器的能量解析度好得多。半導體探測器的靈敏區應是接近理想的半導體材料，而實際上一般的半導體材料都有較高的雜質濃度，必須對雜質進行補償或提高半導體單晶的純度。通常使用的半導體探測器主要有結型、面壘型、鋰漂移型和高純鍺等幾種類型。金硅面壘型探測器1958年首次出現，鋰漂移型探測器60年代初研製成功，同軸型高純鍺(HPGe)探測器和高阻硅探測器等主要用於能量測量和時間的探測器陸續投入使用，半導體探測器得到迅速的發展和廣泛應用。
結型探測器 結構類似結型半導體二極體，但用於探測粒子時要加上足夠的反向偏壓。這時電子和空穴背著PN結移動而形成靈敏區。結型探測器一般採用硅單晶。這是因硅具有較大的禁帶寬度，可用以保證在室溫下工作時有足夠小的漏電流。此外它的靈敏層厚度一般只有1毫米左右，故只適於探測穿透力較小的帶電粒子。
❷ 半導體探測器的實際操作運用
丁肈中領導的AMS實驗，目標是在宇宙線中尋找反物質和暗物質。它的探測器核心版部分的權徑跡室採用了多層硅微條探測器。由美國、法國、義大利、日本、瑞典等參加的GLAST實驗組的大面積γ射線太空望遠鏡的核心部分也使用了多層硅微條探測器，總面積大於80平方米，主要用來作為γ→ e-+e+ 的對轉換過程的徑跡測量望遠鏡。硅微條探測器的位置解析度可好於σ=1.4μm，這是任何氣體探測器和閃爍探測器很難作到的。
❸ 有誰知道探測器怎麼分類，氣體探測器，半導體探測器，閃爍體探測器等等是什麼關系。
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❹ 半導體探測器的分類
隨著鍺半導體材料提純技術的進展，已可直接用超純鍺材料制備輻射探測回器。它具有工藝簡單、答製造周期短和可在室溫下保存等優點。用超純鍺材料還便於製成X、γ射線探測器,既可做成很大靈敏體積，又有很薄的死層,可同時用來探測X和γ射線。高純鍺探測器發展很快，有逐漸取代鍺
❺ 半導體探測器與氣體探測器相比，有哪些優點和缺點
半導體探測器有兩個電極，加有一定的偏壓。當入射粒子進入半導體探測器的靈敏區時，即產生電子-空穴對。在兩極加上電壓後，電荷載流子就向兩極作漂移運動﹐收集電極上會感應出電荷，從而在外電路形成信號脈沖。
❻ 高純鍺半導體探測器(HPGe)
HPGe是用高純度鍺製成的PN探測器。在一定工作電壓下PN結的耗盡層厚度與材料的電阻率的平方根成正比。當鍺晶體中雜質的原子濃度小於1010/cm3時，即可滿足製造HPGe探測器的要求。
目前的工藝水平已能製造體積比較大的探測器，可以分別滿足低能X射線和高能γ射線的能譜測量要求。與Ge(Li)和Si(Li)能量解析度相當。它的優點是可以常溫下保存。
❼ PN結型半導體探測器
在P型半導體中空穴濃度較高，在N型半導體中電子濃度較高。兩者結合在一起時，載流子將由高濃度區向低濃度區擴散，結果在兩者附近形成一個結區，如圖4-3-1所示。在結區基本上不存在自由載流子，只有施主和受主的離子，形成一個空間電荷區，N型一側帶正電，P型一側帶負電，構成一個內部電場，電場將阻止載流子繼續擴散。如果在空間電荷區產生電離形成自由載流子，將立即把電子拉向N區，空穴拉向P區。不可能存在自由載流子，所以PN結區稱為「耗盡層」。
當給PN外加電壓，反向偏置時，即電源正端接N區，負極接P區，使空間電荷電場增強。
電子和空穴分別向正端和負端擴散，結果使「耗盡層」的寬度增大。
耗盡層即為探測器的靈敏區。在電壓反向偏置下，耗盡層電阻率極高，相當於外加電壓全加在耗盡層端；而P區和N區，自由載流子濃度很高，電阻率很低，相當於兩個電極。
探測的射線進入靈敏區(耗盡層)，產生電離，生成大量電子-空穴對。在電場作用下，電子和空穴分別迅速向正、負兩極漂移、被收集，在輸出電路中形成脈沖電信號。
金硅面壘半導體探測器就是以N型硅單晶作基片。將基片經酸處理後形成一氧化層，並在氧化層上鍍一層金膜(約10nm厚)。在靠金膜的氧化層具有P型硅特性，在基片背面鍍鎳接電源正極，金膜與銅外殼接觸接電源負極，氧化層構成PN結耗盡層為金硅面壘探測器的靈敏區。目前金硅面壘探測器靈敏區厚度最大可做到2mm。一般做成圓片狀。
金硅面壘探測器，由於耗盡層厚度較薄，主要用於探測帶電重粒子(如α、p等)，亦可用作能譜測量，探測效率近於100%。也可用於β射線測量，對γ射線不靈敏。
幾種常用金硅面壘探測器特性列於表4-3-1。
圖4-3-1 PN結形成及其特性
a—PN結形成過程示意圖；b—PN結特性示意圖
(a)耗盡層(陰影區)；(b)受主、施主、電子、空穴分布；(c)電子和空穴濃度；(d)施主和受主濃度；(e)凈電荷分布；(f)靜電電位分布；(g)外加反向偏壓時受主、施主、電子和空穴的分布
表4-3-1 幾種金硅面壘探測器主要特性
❽ 半導體探測器的簡介
半導體探測器的前身可以認為是晶體計數器。早在1926年就有人發現某些固體電專介質在核輻射下產生電導現屬象。後來，相繼出現了氯化銀、金剛石等晶體計數器。但是，由於無法克服晶體的極化效應問題，迄今為止只有金剛石探測器可以達到實用水平。半導體探測器發現較晚，1949年開始有人用α 粒子照射鍺半導體點接觸型二極體時發現有電脈沖輸出。到1958年才出現第一個金硅面壘型探測器。直至60年代初，鋰漂移型探測器研製成功後，半導體探測器才得到迅速的發展和廣泛應用。
❾ PN結型半導體探測器是
P型半導體空穴是多數載流子，型半導體電子是多數載流子，在PN結中由於電子與空穴的擴散作用，形成區域電場，最後達到動平衡，呈現非導電性，稱為阻擋層，區域電場方向如圖4-1-3所示。
如果在PN結兩端加上反向偏壓，即P加負，N加正，就破壞了動平衡，使漂移起主導作用。在P區使電子向N區運動，在N區使空穴向P區運動，這樣就加寬了阻擋層。當漂移與擴散兩種作用互相抵消，達到暫時動平衡，又呈現出非導電性，這個加厚了的阻擋層，稱為耗盡層，又稱作本徵區。耗盡層電場方向如圖4-1-4所示。
式中Vi——收集載流子後的電流脈沖幅度；Q——收集載流子後的總電荷量。
這種結型探測器的耗盡層厚度只能做到零點幾毫米到3mm，很難做大。耗盡層與電接點之間部分，往往形成不起探測作用的死區，且難以消除。電容量隨外加電壓變化，電阻率低，本底電流大，不能做單個脈沖探測器，只能做整流式的劑量測量元件。因此在實際工作中，不能用作γ量子能量探測器。