高纯锗探测器与其他探测器
高纯锗探测器的广泛应用和自主研制进展
高纯锗探测器的广泛应用和自主研制进展摘要：高纯锗探测器是现今物理探测工作中经常应用的设备类型，具有较为广泛的应用价值。
在本文中，将就高纯锗探测器的广泛应用和自主研制进展进行一定的研究。
关键词：高纯锗探测器；广泛应用；自主研制；1 引言高纯锗探测器是应用在粒子物理、天体物理以及核物理方面实验研究的重要设备，在微量元素分析、材料科学研究方面具有重要的作用，具有探测效率高、稳定强以及分辨率好的优点。
近年来，我国也针对其开展了较为广泛的应用与研究，并获得了一定的成果。
2 物理研究作用2.1 暗物质探测在目前天体物理以及宇宙学研究当中，我们所能够观测到的物质仅仅为全部物质的4%，有23%左右物质是无法观测的，而是以暗物质形式出现，该类物质具有自身的质量，但不会发光。
在暗物质研究中，其质量则同弱作用中性粒子具有较为密切的关联。
近年来，寻找暗能量以及暗物质存在证据、对其性质进行研究成为了物理领域当中的一项重点内容。
在具体研究中，国际上所使用的方式也各有不同，主要有粒子探测以及天文探测等方式，其中，高能量分辨率的高纯锗探测器则成为了其中的一项重要工具类型。
在暗物质探测工作中，高纯锗探测器同液氩探测器以及液氙探测器相比具有更高的灵敏度以及能量阈，非常适合应用在10GeV以下暗物质粒子的探测工作当中。
其在实际探测中的原理，即当暗物质粒子打在锗原子核后，将形成反冲作用，并给出电、热信号。
目前，所使用的锗探测器类型有两种：一种在常规温度下工作，而另一种则在及低温度下工作，无论是哪一种方式，锗探测器自身都具有较小的电容与噪声。
2.2 76Ge无中微子双β衰变在近年来的物理研究当中，中微子一直是较为热门的研究话题，根据物理标准模型理论，其为无质量的，但在中微子振荡实验中，却可以发现中微子质量实际上并不为0。
该种发现的获得，也为标准模型理论的扩展提供了重要的实验基础。
为了能够在多种扩展理论当中实现物理机制的确定，物理学家也以较多方式实现中微子质量信息的量测，以此实现理论预期情况的甄别以及量化。
高纯锗谱仪作用
高纯锗谱仪作用
高纯锗谱仪是一种用于探测和分析放射性物质的仪器，主要用于核物理、核技术、环境监测、地质勘探、材料科学等领域。
高纯锗谱仪的核心部件是高纯锗探测器，它具有高灵敏度、高分辨率和低本底等优点，可以探测到极微量的放射性物质。
通过对放射性物质的能谱分析，可以确定其种类、含量和半衰期等参数。
在核物理和核技术领域，高纯锗谱仪可以用于研究原子核的结构和反应机制，以及放射性同位素的制备和应用。
在环境监测领域，高纯锗谱仪可以用于检测空气、水和土壤中的放射性物质，评估环境污染的程度和风险。
在地质勘探领域，高纯锗谱仪可以用于探测地下的放射性矿产资源，为矿产资源的开发提供技术支持。
在材料科学领域，高纯锗谱仪可以用于研究材料的放射性性能，评估材料的质量和安全性。
总之，高纯锗谱仪是一种非常重要的放射性物质探测和分析仪器，具有广泛的应用前景和重要的科学价值。
高纯锗探测器与碘化钠探测器γ能谱仪测量不确定度比较
高纯锗探测器与碘化钠探测器γ能谱仪测量不确定度比较用高纯锗探测器与碘化钠探测器γ能谱仪分别测量同一种陶瓷标准样品（GSB 08-1954-2005），并对其检测过程进行测量不确定度的评定，通过测量不确定度的比较来衡量高纯锗探测器与碘化钠探测器γ能谱仪性能的差距。
标签高纯锗探测器；碘化钠探测器；γ能谱仪；不确定度1.前言近十年来，房地产市场的活跃，带动整个建筑材料市场的发展。
随着大家经济水平的日益提高，对于家居装修有较高的要求，各种各样的无机非金属建筑装修材料使用在室内、室外的装饰装修工程上。
比较常见的无机非金属建筑装修材料包括天然石材和人造石材、建筑陶瓷、石膏制品、吊顶材料及其他新型饰面材料等。
在家居装饰装修工程使用到上述材料在美化家居的同时也导致了室内环境有害物质放射性含量的增加而危害人体健康。
目前用来评价各类无机非金属建筑材料的放射性危害程度的强制性标准为GB 6566-2010《建筑材料放射性核素限量》，该标准明确要求使用低本底多道γ能谱仪进行建筑材料放射性的检测。
目前低本底多道γ能谱仪主要有两种：高纯锗探测器γ能谱仪与碘化钠探测器γ能谱仪。
高纯锗探测器γ能谱仪能量分辨率高、线性好、稳定性非常高，但是需要液氮维护探测器，维护成本高；碘化钠探测器γ能谱仪探测效率高、仪器维护简单，但能量分辨率较差，难于胜任分析核素较多、谱线较复杂的样品。
为了比较高纯锗探测器与碘化钠探测器γ能谱仪的性能差别，通过测量同一种陶瓷标准样品（GSB 08-1954-2005），并对其检测过程进行测量不确定度评定来衡量。
4.讨论与结论由以上测量不确定度的评定结果来看，高纯锗探测器γ能谱仪与碘化钠探测器γ能谱仪的测量结果非常接近，分别为IRa=0.42±0.07，Ir=0.66±0.06；IRa=0.43±0.04，Ir=0.67±0.03，两者之间的内外照射指数差距只在0.01的范围里。
各类探探测器优劣比较
各类探探测器优劣比较三大类探测器比较（闪烁体、半导体、电离室）（闪烁体）碘化钠探头：他的激活剂是(TI)，对γ射线，当能量大于150keV时响应是线性的；对质子和电子，线性响应范围很宽，光输出和能量的关系接近通过原点的直线，仅在能量低于几百keV（对电子）和（1~2）MeV（对质子）时才偏离直线；对α粒子，能量大于4~5MeV后近似线性，但其直线部分延长不过原点。
因此测量α粒子（或其他重粒子）时，比须进行能量校准。
NaI(TI)烁体的主要优点是密度大，原子序数高，因而对γ射线探测效率高。
另外它的发光效率高，因而能量分辨率也较好。
它的缺点是容易潮解，因此使用必须密封。
碘化铯探头：CsI(TI)碘化铯是另一种碱金属卤化物，作为闪烁体材料常用铊或纳作激活剂。
铊的能量线性与碘化钠的接近，能量分辨率比碘化钠的差一些。
碘化铯的密度和平均原子序数比碘化钠更大，因此对γ射线的探测效率也更高。
与碘化钠相比，碘化铯的机械强度大，易于加工成薄片或做成极薄的蒸发薄膜。
此外，它不易潮解，也不易氧化。
但若暴露在水或高湿度环境中它也会变质。
碘化铯的主要缺点是光输出比较低，原材料价格较贵。
锗酸铋探头：与碘化钠（TI）同体积时，探测效率比碘化钠的高的多。
对0.511MeV γ光子，与NaI(TI)、CsF、和Ge半导体、塑料闪烁体相比，锗酸铋(BGO)有最大的效率和最好的信噪比。
BGO主要用于探测低能x射线、高能γ射线以及高能电子。
在低能区（<<0.5MeV）的能量分辨率比碘化钠的差，例如对于0.511MeV的γ射线，BGO的时间分辨为1.9ns，而碘化钠NaI(TI)的的为0.75ns。
BGO的主要缺点是折射率较高，尺寸大的BGO难以将光输出去。
价格高。
硫化锌：ZnS（Ag）它对α粒子的发光效率高，而对γ射线和电子不灵敏，很适合在强β、γ本底下探测重带点粒子如α、核裂片等，探测效率可达100%。
laBr3是新型卤化物闪烁体，其基本性能已经全面超越了传统的碘化钠闪烁体，谱仪具有比碘化钠更好的能量分辨率、峰形和稳定性。
高纯锗探测器简介
半导体（高纯锗和Si（Li））探测器拥有精锐的能量分辨率，由其组成的γ和X射线能谱测量技术与产品，不仅是核结构、分子物理、原子碰撞等核物理与核反应研究的重要工具，而且在核电、环境、检验检疫、生物医学、天体物理与化学、地质、法学、考古学、冶金和材料科学等诸多科学与社会领域得到了越来越广泛的应用。
四十多年来，ORTEC 探测器种类不断丰富、性能不断提高，在探测效率上，能提供相对效率200%的P型同轴探测器、175%效率的P型优化（“宽能”）同轴探测器和100%效率的N型探测器。
一、探测器机理与各指标的简要意义放射性核素产生的γ光子和X射线，其能量一般在keV至MeV范围。
由于其不带电荷，通过物质时不能直接使物质产生电离，不能直接被探测到，因此γ和X射线的探测主要依赖于其通过物质时与物质原子相互作用，并将全部或部分光子能量传递给吸收物质中的一个电子。
这种相互作用表现出光子的突变性和多样性，在吸收物质中主要产生三种不同类型的相互作用：光电效应、康普顿效应或电子对效应，而产生的次级电子（光电子）再引起物质的电离和激发，形成电脉冲流，电脉冲的幅度正比于γ和X射线的能量。
三种效应中，光电效应中γ光子把全部能量传递给光电子而产生全能峰，是谱仪系统中用于定性定量分析的主要信号；而康普顿效应和电子对效应则会产生干扰，应尽可能予以抑制。
在谱仪中，探测器（包括晶体、高压和前置放大器）实际上是一个光电转换器，将光子的能量转变成幅度与其成正比的电脉冲。
然后通过谱仪放大器将该脉冲成形并线性放大，再送入模数变换器即ADC中将输入信号根据其脉冲幅度转变成一组数字信号，并将该数字信号送入多道计算机数据获取系统，由相关软件形成谱图并进行分析。
以下简要阐明所涉及的相关物理概念：1、相对效率、绝对效率与实际效率相对探测效率（即标称效率）的定义：按ANSI/IEEE Std. 325-1996定义，Co-60点源置于探测器端面正上方25cm处，对1.33MeV能量峰，半导体探测器与3"×3" NaI探测器计数率的比值，以%表示。
各类探探测器优劣比较
三大类探测器比较（闪烁体、半导体、电离室）（闪烁体）碘化钠探头：他的激活剂是(TI)，对γ射线，当能量大于150keV时响应是线性的；对质子和电子，线性响应范围很宽，光输出和能量的关系接近通过原点的直线，仅在能量低于几百keV（对电子）和（1~2）MeV（对质子）时才偏离直线；对α粒子，能量大于4~5MeV后近似线性，但其直线部分延长不过原点。
因此测量α粒子（或其他重粒子）时，比须进行能量校准。
NaI(TI)烁体的主要优点是密度大，原子序数高，因而对γ射线探测效率高。
另外它的发光效率高，因而能量分辨率也较好。
它的缺点是容易潮解，因此使用必须密封。
碘化铯探头：CsI(TI)碘化铯是另一种碱金属卤化物，作为闪烁体材料常用铊或纳作激活剂。
铊的能量线性与碘化钠的接近，能量分辨率比碘化钠的差一些。
碘化铯的密度和平均原子序数比碘化钠更大，因此对γ射线的探测效率也更高。
与碘化钠相比，碘化铯的机械强度大，易于加工成薄片或做成极薄的蒸发薄膜。
此外，它不易潮解，也不易氧化。
但若暴露在水或高湿度环境中它也会变质。
碘化铯的主要缺点是光输出比较低，原材料价格较贵。
锗酸铋探头：与碘化钠（TI）同体积时，探测效率比碘化钠的高的多。
对0.511MeV γ光子，与NaI(TI)、CsF、和Ge半导体、塑料闪烁体相比，锗酸铋(BGO)有最大的效率和最好的信噪比。
BGO主要用于探测低能x射线、高能γ射线以及高能电子。
在低能区（<<0.5MeV）的能量分辨率比碘化钠的差，例如对于0.511MeV的γ射线，BGO的时间分辨为1.9ns，而碘化钠NaI(TI)的的为0.75ns。
BGO的主要缺点是折射率较高，尺寸大的BGO难以将光输出去。
价格高。
硫化锌：ZnS（Ag）它对α粒子的发光效率高，而对γ射线和电子不灵敏，很适合在强β、γ本底下探测重带点粒子如α、核裂片等，探测效率可达100%。
laBr3是新型卤化物闪烁体，其基本性能已经全面超越了传统的碘化钠闪烁体，谱仪具有比碘化钠更好的能量分辨率、峰形和稳定性。
浅谈几种X射线探测器比较
浅谈几种X射线探测器比较作者：高智崛来源：《科学与财富》2018年第15期摘要：X射线探测一直以来是探测领域的重点难点，对X射线探测的侧重点不同，所使用的探测器也多种多样，本文主要比较几种X射线探测器的性能和优缺点。
关键词：X射线；探测器；性能一、引言自从1895年伦琴发现X射线以来，高能射线对于人类社会产生了深远而广泛的影响，现已在环境监测、医学诊断、工业无损检测、安全检查、核科学与技术、天文观测以及高能物理等领域广泛应用。
高能射线的探测是高能射线应用的关键技术之一，因此不断发展高能射线探测材料和高性能探测技术是目前高能射线应用领域的重要发展方向。
高能射线探测器已经经历了气体探测器、闪烁体探测器和半导体探测器三代探测器，其中气体探测器因其体积大和探测效率低而逐渐被闪烁体探测器和半导体探测器所取代。
二、X射线的产生1895年，德国物理学家伦琴在研究阴极射线时，为保证放电管既不漏光又不被外界可见光影响，他将门窗封起来，然后涂上黑色颜料，放电管也用黑纸包住。
接通电源后的确没有发现可见光的踪迹，但是在切断电源的时候，产生了一个难以置信的现象，一块荧光屏上发出了一道亮光，并且把荧光屏由近及远移动，荧光依然存在。
由于阴极射线传播距离有限，他认为这是一种新型的射线，于是将这种射线命名为X射线。
X射线的发现为放射性的发现开创了先河，揭开了20世纪物理学革命的序幕，是现代物理学的产生的重要标志。
正如太阳光包含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等许多不同波长的光一样，X光管中高速电子打靶产生的X光子同样不是单一波长（单色）的，而是包含有许多不同波长的X光子，构成连续的X光谱。
从理论上讲，任何高速带电粒子被突然阻止，都将有韧致辐射产生，原理图如图1。
高速的自由电子在不同时间、不同条件下撞击阳极靶上，产生的X光子具有不同的能量，使得产生的X射线组成复杂，具有不同的强度和能量。
X射线管（图1）是X射线机产生X射线的终端元件，其基本作用的是将电能转化为X 射线。
高纯锗探测器与其他探测器课件
医疗影像
某些探测器可用于医疗影 像设备，如CT和PET扫描 仪。
优缺点比较
优点
高纯锗探测器具有较高的探测效率和 能量分辨率，能够提供更准确的数据 。
缺点
与其他探测器相比，高纯锗探测器的 制造成本较高，且维护和操作要求也 较为严格。
04
高纯锗探测器的制造工艺
材料制备
提纯
将锗元素进行高纯度提纯，去除杂质 ，确保探测器的性能稳定。
单晶生长
通过特定技术生长高纯度锗单晶，为 制造探测器提供优质材料。
制造流程
晶片制备
将锗单晶加工成薄片， 并进行抛光、清洗等处
理。
欧姆接触制作
在锗晶片上制作欧姆接 触，确保电流有效传输
。
刻蚀与结构制备
通过刻蚀技术形成探测 器的敏感结构。
表面处理与镀膜
在探测器表面进行特殊 处理和镀膜，提高探测
器的性能。
应用领域
核科学研究
环境监测
高纯锗探测器在核科学研究领域中广泛应 用于测量放射性同位素、核反应堆监测、 核废料处理等方面。
高纯锗探测器可用于环境监测领域，测量 土壤、水体、空气中的放射性物质含量， 评估环境质量。
医学诊断
其他领域
高纯锗探测器在医学诊断领域中可用于检 测肿瘤、炎症等病变，以及测量药物代谢 过程中的放射性标记物。
高纯锗探测器与其他探测器 课件
contents
目录
• 高纯锗探测器介绍 • 其他探测器介绍 • 高纯锗探测器与其他探测器的比较 • 高纯锗探测器的制造工艺 • 高纯锗探测器的未来发展
01
高纯锗探测器介绍
定义与特性
定义
高纯锗探测器是一种基于高纯锗 材料制成的半导体探测器，用于 测量物质中的微量成分。
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电位
电场
灵敏区的电场
平面型的灵敏区电场均匀分布
E(x) V 0 d
d为灵敏区厚度 V0为偏置电压
同轴型的电场非均匀分布
E(r) V 0 r ln r 2 r1
r为灵敏区半径 式中r1和r2分别为未补偿的P芯半径
灵敏区的电容
平面型：
Cd
0 s
4d
32 1011 (F )
体积 cm 3 相对效A=率C（o(6%0)）1.3=3MeVga4m.m3a射线在
HPGe灵敏体积中的光电峰面积
4.3.3峰康比与峰形状
峰康比：
P
全能峰的峰值 康普顿平台的峰值
提高峰康比的方法：增大灵敏体积；选
着dd好NE孔的尽双几量逃何逸小形单峰）状逃；（逸高峰轴的长能等量于分直(辨全光径率能电，峰；峰中) 心
D
Cd
Cr
A0
U SC
U sr
Cd
Cr
Q
1
A0 C f
如果满足条件A0>>1, 1 A0 C f Cd Cr
则
U sr
Q A0C f
由此可见，只要满足上述条件，电荷灵敏放大器的输出 信号幅度h就仅与探测器输出的电荷Q成正比，而与探测 器的结电容Cd和放大器的输入电容Cr无关，保证了输出 信号的稳定性
4.3.1能量分辨率
E E12 E22 E32 总能量分辨率 E1 2.36 F E 为载流子数的涨落 E2 2.36(ENC ) 为漏电流和噪声 E3 为载流子由于陷阱效应带来的涨落，
通过适当提高偏置电压减小
4.3.2探测效率
探测器的灵敏体积
探测效率的 影响因素
4.1高纯锗探测器的结构
高纯锗探测器的结构主要有两种：
平面型
同轴型
1）平面型高纯锗探测器
高纯锗探测器禁带宽度只有0.7 eV左右，，
其工保作证原Ge理晶与体工结作构于与半P导N节体状半态导，体并探防测止器电区子 别 不大因，为但温度体自积激较发小带，来且显厚著噪度声为。5mm-10mm， 常用另于外低整个能探或测X系射统线中的的前探置测放以大及器高通能常的与探带电 粒子测的器测安装量在。一起，前置放大器中的第一级场 其工效温作应度时晶 ，体 目需管 的要（ 是注为F意E了T两）减点也少被：FE冷T却噪至音接。近77 K 的 1.要因求此如其果工温作度升在高全（耗但在尽可状接态受范围内），可能观察 2.要到sp求探ec测在tru器m液漏中氮电低流温于的3度0显k下著eV升使的高用区，间（探内测7出7器现K漏）显电著流噪会音使信号，
RL
C
测 量 仪 器
R C
考虑结电阻Rd和结电容Cd，结区外半导体电阻和电容RS，CS，
并把探测器等效成一个人电流源，从而得到如下等效电路图
2）电荷的收集
当 R0(Cd+Ca) >> tc ( tc为载流子收集时 间 )时，为电压脉冲型工作状态：
但是，由于输出电压脉冲幅度h与结电容Cd有关，而结电容 随偏压而变化，因此当所加偏压不稳定时，将会使 h 发生附加的涨 落， 不利于能谱的测量；为解决该矛盾，PN结半导体探测器通常 不用电压型或电流型前置放大器，而是采用电荷灵敏前置放大器。 电荷灵敏放大器的输入电容极大，可以保证 C入 >> Cd ，而 C入是十 分稳定的，从而大大减小了Cd变化的影响。
Li＋会和半导体材料中的B-中和
Li＋ 的补偿作用，提高了电阻率，增大了结区
Li＋漂移速度
dW (T )E
dt
当温度T 增大时，(T)增大，Li+漂移速度增
大。
2) P-I-N结的形成
基体用P型半导体(因为极高纯度的材料多是P型的)，例如掺硼 的Si或Ge单晶。 (1) 一端表面蒸Li，Li离子化为Li+,形成PN结。 (2) 另一端表面蒸金属，引出电极。
ay
y
az
z
ax
x
ay
y
az
z
2 2 2
x2 y 2 z 2
柱坐标中，电势的泊松方程
直角坐标
柱坐标
2
2
x 2
2
y 2
2
z 2
2
1 r
r
外加电场，使Li+漂移。Li+与受主杂质(如B-)中和，并可实现 自动补偿形成 I 区。
(3) 形成P-I-N结，未漂移补偿区仍为P，引出电极。
Front metallization
Ohmic back contact
P Intrinsicve bias
voltage
同轴型：
l • 0 2
C 3 10 d r 2 ln 2
11(F )
r1
式中l为灵敏区的长度
输出脉冲 输出脉冲类似于电离室
平面型： V (t) N 0 e ( we wh t) Cd
N V max
e
0
C
V
(t )
N0e C ln r2
ln(r0
we
r0
（2）Si（Li）探测器的灵敏区相当后（5-10mm）， 常温下暗电流的涨落将不容忽视，因此必须在液氮 温度（77K）下工作。
3) 载流子收集时间
脉冲前沿从粒子入射至全部载流子被收集(tc) 由于在边界，电场强度趋于0，定义载流子扫 过 x＝0.99W 的距离的时间为载流子收集时间：
4.3.5中子辐照损伤
中子辐照损伤的机理：当一定能量的中子射入HPGe 探测器灵敏体积时会引起晶格的缺陷，错位等，从而 影响到探测器的能量分辨率。
εp=
全能峰可计以数看到在能量为 放射源发出20的0k射e线 V-数 3M目eV之间相
需εp是要射使线入能射量的的射函线数全，部对间因沉效的此积率关想在要灵与系高敏射近的体线 似探积能 为测当量 一效中之 条率通
常需要知道εp-Eγ的关系直曲线线。，一在般这采个用能刻量度区法。 间的探测效率相对来
说可以准确的获得。
1
HPGe的电容
U Q ln r 2
ln r 2
r1
r1
4.3高纯锗探测器的主要性能
3.1能量分辨 率
3.5中子辐 照
3.2探测效 率
3.4电荷收集和 时间特性
3.3峰康比 与
峰形状
4.3.1能量分辨率
影响分辨 率的因素
射线产生的电子空穴对的涨落 电子空穴对的俘获
探测器及仪器的电子学噪声 工作温度
t
)
ln(r0
wh
r0
t
)
同轴型：
r1
e N 0 V max
C
tmax
2
r2
2
r1
ln
r2
2 hV 0 r1
5.1.3能量分辨率
前面讨论的半导体能量分辨率也适用于Si（Li）探测 器，这里仅强调两点：
（1）Si（Li）探测器常用于测量低能和x射线能谱。 影响Si（Li）探测器的能量分辨率的因素主要有窗厚， 死层，因此应尽量减小窗的影响。
E(r) eNarV(eNa/4)(r22r21)
2
rln(r2r1)
电势的泊松方程 直角坐标
柱坐标
2
d2V (r) 1dV
(r)
dr 2
rdr
静电场的基本方程
ax
x
ay
y
az
z
积分形式:
微分形式：
S D dS q
由硅作为基体的探测器称为Si(Li)探测器，由锗作为基体的探测 器称为Ge(Li)探测器。锂离子是用于漂移成探测器的唯一的离子。
5.1.2 锂漂移探测器的工作原理
1) 空间电荷分布、电场分布及电位分布 I区为完全补偿区，呈电 中性为均匀电场； I区为耗尽层，电阻率 可达1010cm； I区厚度可达10～20mm， 为灵敏体积。 杂质浓度
几何形状 临近探测器的物质
射线的能量
这里仅讨论了γ射线与特征x射线的探测效率
4.3.2探测效率
（1）绝对全能 峰探测效率 εp
（2）相对效率
绝对全能峰左探探图测测为器H的效P效G率e率和刻εGp度e(曲Li) 线，是用能量和各能
全能峰——光电效量应射＋所线有分的支累比计已效知应 的
放射源进行刻度的，
εp有关的因素
射线的能 量有关
εp
与HPGe的灵 敏体积有关
源与探测器 的距离有关
相对探测效率
相对效率= A 由于相对效率与光电峰B的面积有关，而
光电峰与灵敏体积有关，因此，体积越 大B（效=1ϕC率.73o.36会(62M0c增)em1V加.×中3）37，光M.可6e电其2V表c峰gm间a示面）m的积为闪m关a烁如射系体下线（探公在测相N式器对aI 于
Li电离能很小 ～0.033eV，常温下由于热 运动即可电离，Li电离成Li＋，为施主杂 质，在Li端形成N区，之后Li＋在电场作用 下的漂移，其过程如下：
Li＋在电场作用下的漂移
Li＋的半径比Si和Ge半导体晶格间距小得多
在电场作用下，Li＋可以很容易穿过Si和Ge半导体晶
格，漂移深入半导体内部
高纯锗探测器与其他探测器
第四节：高纯锗探测器
1.高纯锗探测器的结构 2.同轴型高纯锗探测器的电场和电容 3.高纯锗探测器的主要性能
什么是高纯锗探测器？
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。由 此而研发的一种耗尽层厚度较大，杂质浓度 低，电阻率极大的半导体探测器。其基底为 高纯度的锗，称之为高纯锗半导体探测器。