Grundlagen und Beispiele

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Moderne Halbleiterdetektoren

• Grundlagen und Beispiele

2
Energiebänderstruktur von Halbleitern

• Leiterband
• Energielücke
• Valenzband

Elektronen können sich frei bewegen
Elektronen sind hier nicht vorhanden ( verbotener
Bereich )
Elektronen sind an ihre Gitteratome gebunden
3
(No Transcript)
4
Ladungstransport in Halbleitern
5
Rekombinations- und Einfangzentren
6
Verunreinigungen im Kristallgitter
Mittlere Zeit in der sich Ladungsträger frei
bewegen können wird reduziert
Registriertes Signal wird verfälscht
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Dotierte Halbleiter
Zahl der Löcher im Valenzband

Dotierung
Überschusselektron
Donator Einschluss
8
Dotierte Halbleiter
Donator Level
Abstand Donator Level Leiterband
0,05 eV für Germanium
0,01 eV für Silizium
n Type Halbleiter
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Dotierte Halbleiter
Überschussloch
Akzeptor Einschluss
Akzeptor Level
p Type Halbleiter
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Donatoren Phosphor Arsen Antimon
Akzeptoren Bor Gallium Indium
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n p - Halbleiterverbindungen
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n p - Halbleiterverbindungen
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n p - Halbleiterverbindungen
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Die Entladungszone
r(x) bekannt
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75µm
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Kapazität
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Äußere Spannung
d ohne äußere Spannung
d mit äußerer Spannung
d gt 1mm
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Grundaufbau einer Diode als Detektor
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Linearität
w zur Erzeugung von Elektronen Loch Paaren
benötigte Energie
E Energie des Strahlungsteilchens
n ,,Sammeleffizienz
C Kapazität der Entladungszone
20
(No Transcript)
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Streifen und Pixeldetektoren
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Streifendetektor
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Driftdetektor
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Driftdetektor
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(No Transcript)