半导体探测器

半导体检测器，并且，半导体用辐射指的是检测器。半导体探测器主要用于能量分析，因为它们具有相对较快的时间响应和出色的能量分辨率。作为半导体，主要使用硅或锗。

半导体本身不导电，但是当辐射入射时，由于电离而产生电子-空穴对，并且导电。这意味着，虽然能够将入射的辐射转换成电信号的装置，利用该特性的放射线检测器的半导体检测器被称为（半导体检测器）。

与其他辐射探测器相比，半导体探测器具有更高的能量分辨率，尤其是锗半导体探测器可以准确地进行伽马射线光谱分析，因此被广泛用于放射性核素识别和放射性测量。

带理论根据在正常状态下的半导体的导带的（导带“）传导电子电流不从没有流过的电压。然而，价带由以某种方式在（价带“）的能级的电子提供能量，如果是能够激发超过导带的电子能级的带隙，所述电压施加到所述半导体材料施加电流将导致电流流动。

当辐射入射到物质上时，通过相互作用产生电子，并且通过将能量施加到半导体材料中价带能级的电子上来产生导带的激发。在此，如果向半导体材料施加电压，则在放射线入射时电流流动。这只是将电辐射信号转换为半导体材料，而半导体探测器则以此为工作原理。

设E为半导体材料中吸收的辐射能量，ε为产生一个电子-空穴对所需的平均能量，n为产生的电子-空穴对的数量。

由于Ge半导体检测器具有小的带隙，由于室温下的热能，电子存在于带隙之外，因此电阻太低而不能用作检测器。用液氮冷却可消除超过带隙的电子，从而使电阻变得实用并可用作检测器。不使用时，可以在室温下保存。Ge半导体检测器被晶体不敏感部分吸收，因此可测量能量的下限最多约为50 keV。

为了分析辐射光谱，如上所述，通过放大器放大电脉冲，并通过多波高分析仪（MCA）对其进行分析。因为检测器的分辨率很高，所以与使用NaI闪烁检测器的频谱分析不同，有必要使用具有高稳定性的高度稳定的放大器和MCA（通常为4096 ch），以便充分利用性能有。

有Si（Li）半导体探测器和硅漂移探测器。主要用于能量色散X射线分析。在辐射领域，它具有出色的分辨率，因此可用于识别核素，尤其适用于低能区域的测量。测量方法与Ge半导体检测器相同。

Si（Li）半导体检测器（缩写：SSD）

一种将Li漂移到Si晶体中的检测器，它具有出色的X射线分辨率，从大约100 eV到大约20 keV ，检测效率几乎为100％。但是，与Ge半导体探测器不同，Si的原子序数小，因此高达50 keV的X射线是测量的极限。

为了以预期的性能使用，必须将其冷却至液氮温度。

其他半导体探测器

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以此方式，有许多检测器在使用和存储期间需要冷却至低温，但是最近对可电冷却的检测器的研究以及使用在室温下运行的CdTe的检测器也正在进行中。尽管其分辨率不如Ge半导体探测器，但其分辨率却比闪烁探测器高10倍，并有望应用于医学，高能天文学，环境辐射测量等领域。

另外，当前用于测量单个曝光的许多剂量计都采用硅半导体检测器。无需冷却即可在室温下使用。