Практикум по ядерной физике. В.О. Сергеева - 59 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Диффузные детекторы. Рассмотрим распределение заря-
дов в полупроводнике, в котором и меются две граничащие об-
ласти n-и p-типа (рис. 18). При тепловом равно весии эле ктро-
ны находятся в n-области, где они компенсируют пространствен-
ный заряд доноров, а дырки сосредоточены главным образ ом в
p-облас ти, где они нейтрализуют пространственный заряд акцеп-
торов. Между p-и n -областями образуется двойной электриче-
ский с л о й , который создает эл е к т р и ч е с к и й потенциал, препят -
ствующий проникновению носите лей из одной области в другую.
Рис. 19. Схема диффузного де-
тектора
Приложенное обратное напря-
жение смещает свободные но-
сители из области перехода, и
там образуется слой, обеднен-
ный носителями. В диффузных
детектора х n-p-переход распо-
ложен вблизи от поверхности
кристалла, поэ тому частице не
надо проходить через толстый
нечувствите льный слой веще-
ства. Схема диффузного детектора показана на рис. 19. В ка-
честве n-примеси в диффузных детекторах применяют фосфор,
который наносят на поверхность кремния p-типа.
Тонкий слой фосфора с избытком компенсирует p-
проводимость и на расстоянии, равном толщине диффузии,
образуется n-p-переход. Приложенное обратное смещение со-
здает обедн¨енный слой толщиной ∼1 мм. Можно создавать
n-p-переход путем диффузии p-материала (например, В или Ga)
в кристалле n-типа.
Глубина обедн¨енного слоя x, полученного при приложении об-
ратного напряжения U к образцу с удельным сопротивлением ρ,
равна
x =
εµ
2π
"
ρU , (4.1)
где ε — диэлектрическая постоянная вещества; µ — подвижность
основных носителей.
Емкость детектора (образованная электродами с эффектив-
ной площадью S) зависит от толщины обедненного слоя x и рав-
на
C =
εS
4πx
. (4.2)
01/09 59

Страницы