Detektory półprzewodnikowe: ich typy i własności oraz zastosowania do celów naukowych i aplikacyjnych
W S T Ę P 
W Ł A S N O Ś C I 
T Y P Y 
D E T E K T O R  K R Z E M O W Y 
Z A L E T Y 
Z A S T O S O W A N I E 
   

 

 

 

 
 wstecz dalej

Typy

Rozróżniamy trzy typy detektorów półprzewodnikowych:

  • Detektory z barierą powierzchniową,

    • Np.
    - warstwa typu p utworzona przez utlenienie powierzchni krzemu typu n -> złącze typu p - n (najprostszy typ detektora), praca w temperaturze pokojowej.


  • Detektory typu dyfuzyjnego,

    • Np.
    - dyfuzja do Si typu p atomów dających zanieczyszczenia typu n (np. fosforu) w temperaturze 700-900oC.
  • Detektory dryfowe ("Li - drifted detectors")

    • Najlepiej nadają się do detekcji promieniowania λ- metoda zaproponowana przez Pella w 1960 roku, polega na kompensowaniu zanieczyszczeń określonego typu przez wprowadzone do pewnej objętości półprzewodnika atomy kompensujące. Najczęściej stosowana metoda polega przy tym na wdryfowaniu przyłożonym napięciem elektrycznym donorów jonów litu do krzemu lub germanu typu p posiadających zanieczyszczenia akceptorowe. Technicznie proces ten przeprowadza się w ten sposób, że najpierw na oczyszczoną powierzchnie półprzewodnika typu p napyla się warstewkę litu, a następnie w podwyższonej temperaturze rzędu 400-500oC wdyfundowuje się ten lit na głębokość rzędu kilkuset um, otrzymując normalne złącze typu n-p. Jeśli następnie w temperaturze 130-150oC przyłożymy do tego złącza napięcie rzędu kilkuset Voltów tak skierowane, aby od strony litu potencjał był dodatni to uzyskamy w ciągu kilku do kilkudziesięciu godzin wnikanie do półprzewodnika typu p i całkowita kompensację nośników nawet do bardzo dużej głębokości.
    - Jony Li = donory; mogą poruszać się pod wpływem napięcia np. do Si typu p dyfuzja Li na głębokość kilkuset µ (złącze p - n) w temp. ~ 150oC przyłożone napięcie wsteczne (~ kilkaset V) powoduje wniknięcie jonów Li na głębokość ~ kilka mm

    Przechowywanie i praca detektora w temp. ~120 K i w próżni
    (Źródło:http://www.carbon14.pl/~gosia/pdf/metody_detekcji_promieniowania_jadrowego.pdf)