Wstęp do fizyki jądra atomowego/Oddziaływanie promieniowania z materią: Różnice pomiędzy wersjami

Rozważmy sobie półprzewodniki typu p jako półprzewodniki niedomiarowe. Spowodowane są zastąpieniem atomów krzemu atomami III, np. borem, które nazwiemy akceptorami. Ze względu na małą odległość poziomów dodatkowych w pobliżu pasma przewodnictwa do stanu podstawowego może przejść elektron z tego poziomu dodatkowego, i wyniku czego dodatkowy poziom zachowuje się jak dziura. Dla tych przewodników następuje ruch ładunku dodatniego związane z dziurami.
 
Weźmy sobie dwa półprzewodniki typu n i typu p złączone ze sobą, wyniku czego tworzy się styk, na którym powstaje zmiana potencjału zmieniająca się w sposób ciągły. Elektronu znajdujące się w półprzewodniku typu n mają wyższe energię niż elektrony w półprzewodniku, dlatego elektrony z będą dyfundować do z n do p, a natomiast dziury będą dyfundować do półprzewodnika typu n, i one będą rekombinować z elektronami. Półprzewodnik typu n będzie ładował się w takim razie ujemnie. Powstaje w ten sposób podwójna warstwa zaporowa i powstanie pomiędzy półprzewodnikami różnica potencjału elektrycznego. Ta bariera będzie niższa, gdy przyłożymy do takiego układu napięcie w kierunku przeciwnym do powstałej różnicy potencjału, wtedy półprzewodnik n będzie ładowany ujemnie, a półprzewodnik p będzie ładowany dodatnio, to napięcie podwyższy się, gdy przyłożymy napięcie w kierunku zgodnym z różnicą potencjału bez przyłożenia potencjału, wtedy prąd płynący przez takie złącze przestanie płynąć. Złącze opisywane tutaj ma więc właściwości prostownicze, który przepuszcza prąd w jednym kierunku. Półprzewodniki p i n złączone ze sobą są bardzo podobny do komory jonizującej, w którym istnieje pewne pole elektryczne, w którym cząstka jonizująca gaz tworzy dwie cząstki elektron dziura (jon dodatni). Podobnie jak w układzie półprzewodników w komorze jonizującej powstaje napięcie proporcjonalne do wytworzonego ładunku, czyli proporcjonalnej do energii traconej przez cząstkę jonizującą gaz w tej komorze. W półprzewodniku wytworzenie pary dziura-elektron energia jest dziesięć razy mniejsza niż energia do wytworzenia tej samej pary w komorze jonizacyjnej. Np. dla krzemu ona wynosi 3eV. Wielkość wytworzonego ładunku będzie o 10 razy większa niż w przypadku komory jonizacyjnej. Dalszą zaletą jest szybkość narastania impulsu w połprzewodniku niż przypadku komory jonizacyjnej i ona wynosi rzędu 10<sup>-8</sup>s. Ten czas narastania jest związany ze znaczną ruchliwością nośników ładunku elektrycznego. Zasięg cząstek w półprzewodniku jest bardzo mały w porównaniu z komorą jonizacyjną, dzięki temu rozmiary licznika półprzewodnikowego są małe.
 
Detektory półprzewodnikowe dzielimy na: