半导体探测器工作原理

多数载流子扩散，空间电荷形成内电场并形成结区。结区内存在着势垒，结区又称为势垒区。势垒区内为耗尽层，无载流子存在，实现高电阻率，远高于本征电阻率 。

在P-N结上加反向电压，由于结区电阻率很高，电位差几乎都降在结区。

反向电压形成的电场与内电场方向一致。

在外加反向电压时的反向电流：

少子的扩散电流，结区面积不变，I_S 不变；

结区体积加大，热运动产生电子空穴多，I_G 增大；

反向电压产生漏电流 IL ，主要是表面漏电流。

半导体探测器P-N结半导体探测器的类型

扩散结(Diffused Junction)型探测器

采用扩散工艺——高温扩散或离子注入 ；材料一般选用P型高阻硅，电阻率为1000；在电极引出时一定要保证为欧姆接触，以防止形成另外的结。

金硅面垒(Surface Barrier)探测器

一般用N型高阻硅，表面蒸金50～100μg/cm² 氧化形成P型硅，而形成P-N结。工艺成熟、简单、价廉。

半导体探测器存在的矛盾

由于一般半导体材料的杂质浓度和外加高压的限制，耗尽层厚度为1～2mm。 对强穿透能力的辐射而言，探测效率受很大的局限。