halvlederdetektor

Halvlederdetektor er en type sensor som bruker et halvledermateriale til å omdanne ioniserende stråling eller fotoner til elektriske signaler. Når strålingen treffer detektorens materiale, genereres elektron-hull-par i detektorens aktive region. Ved å påføre en omvendt spenning over en p-n‑ eller Schottky-diode dannes en utladningssone som samler ladningen, og signalet leses ut av en forsterker.

Vanlige halvledermaterialer inkluderer silisium (Si), germanium (Ge), kadmiumtellurid (CdTe/CdZnTe) og galliumarsenid (GaAs). Silisiumdetektorer brukes bredt i små til mellomstore applikasjoner og i ulike typer partikkeldetektorer. Høyrene germanium brukes for høyoppløselig gamma-spektroskopi og krever kjøling til lave temperaturer. CdTe/CdZnTe og andre brede båndgap-materialer kan operere ved eller nær romtemperatur og er populære i røntgen- og gamma-deteksjon. Noen spesialtyper, som PIN-dioder og avalanche photodiodes (APD), brukes i både optiske og røntgen-/gamma-sensorer.

Fordeler med halvlederdetektorer inkluderer høy energioppløsning, kompakt formfaktor og rask respons; de kan ofte være i romtemperatur for enkelte materialer. Begrensninger innebærer økt leakage-strøm og støy ved høy temperatur, skade via stråling som kan redusere ytelsen over tid, og i noen materialer behov for kjøling (spesielt for høyoppløselig gamma-spektroskopi). Halvlederdetektorer brukes i medisinsk bildediagnostikk, partikkelfysikk og overvåkingsapplikasjoner, samt i sikkerhets- og miljømonitorering.