半导体探测器的工作原理_半导体探测器应用领域

Iroiman

什么是半导体探测器

半导体探测器是以半导体材料为探测介质的辐射探测器。最通用的半导体材料是锗和硅，其基本原理与气体电离室相类似，故又称固体电离室。半导体探测器的基本原理是带电粒子在半导体探测器的灵敏体积内产生电子－空穴对，电子－空穴对在外电场的作用下漂移而输出信号。常用半导体探测器有P-N结型半导体探测器、锂漂移型半导体探测器和高纯锗半导体探测器。词条详细介绍了上述三种半导体探测器的原理、特点、工作条件等等。

半导体探测器的工作原理

半导体探测器的基本原理是带电粒子在半导体探测器的灵敏体积内产生电子－空穴对，电子－空穴对在外电场的作用下漂移而输出信号。

我们把气体探测器中的电子－离子对、闪烁探测器中被PMT第一打拿极收集的电子及半导体探测器中的电子－空穴对统称为探测器的信息载流子。产生每个信息载流子的平均能量分别为30eV（气体探测器），300eV（闪烁探测器）和3eV（半导体探测器）。

半导体探测器应用领域

随着科学技术不断发展需要，科学家们在锗锂Ge（Li）、硅锂Si（Li）、高纯锗HPGe、金属面垒型等探测器的基础上研制出许多新型的半导体探测器，如硅微条、Pixel、CCD、硅漂移室等，并广泛应用在高能物理、天体物理、工业、安全检测、核医学、X光成像、军事等各个领域。世界各大高能物理实验室几乎都采用半导体探测器作为顶点探测器。美国费米实验室的CDF和D0，SLAC的B介子工厂的BaBar实验，西欧高能物理中心（CERN）LEP上的L3，ALEPH，DELPHI，OPAL，正在建造的质子-质子对撞机LHC上的ATLAS，CMS及日本的KEK，德国的HARA、HARB及Zeus等。ATLAS和CMS还采用了硅微条探测器代替漂移室作为径迹测量的径迹室。近些年高能物理领域所有新的物理成果，无不与这些高精度的具有优良性能的先进探测器密切相关。

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