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电荷放大器与半导体探测器 PN结是什么

2020-10-02知识9

同轴锗锂伽马射线探测器是? 1.同轴锗锂γ射线探测器的工作原理同轴锗锂γ射线探测器犹如一种被施加反向偏压的二极管,当γ射线入射到其耗尽层时,在γ射线轨迹的两边产生电子—空穴对,在电场的作用下,电子向N区漂移,空穴向P区漂移。在漂移的过程中不断发生碰撞产生更多的电子—空穴对。如果陷井密度小,复合几率小,迁移率就大,载流子的寿命就长,平均行程也就长,收集率可达90%以上,输出脉冲可达极大值。电流脉冲的幅度与γ量子在耗尽层损失的能量成正比。加上反向偏压,必然产生反向漏电流。同轴Ge(Li)γ射线探测器反向漏电流I与反向偏压V的关系曲线如图4-1-5所示。2.同轴锗锂Ge(Li)γ射线探测器的能量分辨率在-199℃液态氮温度下,影响γ射线能量分辨率的主要因素是锗材料性能、反向漏电流、电子学噪声—包括电子线路及探测器封装附加电容的噪声。当探测器每厘米漂移深度上所加偏压大于1000V时,反向漏电流仍然是小于1×10-9A,漏电流对能量分辨率影响较小。锗材料不均匀,存在陷井,载流子收集不完全,这些反应在γ射线能量谱上,使光电峰低能部分加宽,并出现尾巴,光电峰高度降低,能量分辨率变差。探测器在形成输出电脉冲的过程中,电脉冲幅度存着统计涨落,即使对确定的单能粒子,。

电荷放大器与半导体探测器 PN结是什么

PN结型半导体探测器是? P型半导体空穴是多数载流子,N型半导体电子是多数载流子,在PN结中由于电子与空穴的扩散作用,形成区域电场,最后达到动平衡,呈现非导电性,称为阻挡层,区域电场方向如图4-1-3所示。如果在PN结两端加上反向偏压,即P加负,N加正,就破坏了动平衡,使漂移起主导作用。在P区使电子向N区运动,在N区使空穴向P区运动,这样就加宽了阻挡层。当漂移与扩散两种作用互相抵消,达到暂时动平衡,又呈现出非导电性,这个加厚了的阻挡层,称为耗尽层,又称作本征区。耗尽层电场方向如图4-1-4所示。当一个γ量子入射到本征区,能量并耗尽在本征区,在γ量子轨迹的两边产生电子—空穴对,在电场作用下,电子向N区漂移,空穴向P区漂移。在漂移过程中不断发生碰撞,产生更多的电子—空穴对。如果陷井密度小,电子—空穴对复合几率小,迁移率就大,收集效率可达90%以上,输出的电流脉冲达到极大值,电流脉冲的幅度与γ量子在本征区耗损能量成正比。耗尽层的宽度随着外加电场的变化而变化,其公式如下:式中 W—耗尽层宽度;ε—介电常数;е—电子电荷量;V—外加反向偏压;V0—内部区域电压;NA—受主杂质浓度。由电阻率公式,求出NA:式中 ρ—材料电阻率;μ(h)—空穴迁移率。。

电荷放大器与半导体探测器 PN结是什么

光电探测器PMT、APD、CCD、CMos、ICCD、EMCCD等各自的优势和劣势? 上述几种探测器其实都有用过,也查阅过相关资料,单说几种通过查资料确实也能大致说出一些特点。但总体考…

电荷放大器与半导体探测器 PN结是什么

电荷灵敏放大器是? 半导体探测器在γ射线入射时,输出一定数量的电荷Q,Q正比于γ射线能量,如果是电压型放大器,输入电压V入=Q/(C1+C2),其中C1为探测器极间对地电容,C2为放大器输入电容及分布电容之和。半导体极间分布电容是随外加偏压、温度等因素的变化而变化的,如果不采取有效措施,即使电荷Q固定,V入也跟随C1的变化,从而不能得到V入与Q的正比关系。因为普通电压放大器输出脉冲时,输出电压V出不稳定,就不能得到V出与Q的正比关系。为得到V出与Q成正比关系,而又不受C1变化影响,应采用电荷灵敏放大器,电荷灵敏放大器方块图如图4-1-8所示。放大器输入端的电压幅度V入:式中 Q—探测器受γ射线照射后输出电荷;K—放大倍数;C1—探测器极间对地电容;C2—放大器输入电容及分布电容之和;CF—反馈电容。如果K>>1,并且(1+K)CF>>C1+C2,则V入=Q/(KCF),V出≈-KV入=Q/CF。在满足上述条件下,V出与Q成正比关系,而与C1无关。不管C1如何变化,V出对输入电荷的放大倍数都是恒定的。电荷灵敏放大器由此得出K>>1,一般情况下是几百至上千倍,并且(1+K)CF>>C1+C2,在此前提下,CF要尽可能小,此外还需保证管输入阻抗R入足够大、噪声小。图4-1-9是两个实际应用过。

PN结是什么 我来回答一种较2113为简洁的答案,满足以下三个条件5261的称为PN结:1、由4102P型和N型半导体接触而形成;16532、在它们的交界面处形成空间电荷区;3、两边呈中性区。学完半导体器件物理再结合老师讲解总结出来的,如有表述不妥之处欢迎指正。

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