detektor semikonduktor

www.themegallery.com

LOGO

Detektor Semikonduktor

RATIH artwiantini astutiRATNA ari

widyaningsihRISANG mochamad pattih

Septian BAYU Nugraha

P-N JUNCTION

Hi_Purity Germanium

ContentsINTRODUCTION

TABEL PERIODIK SEMIKONDUKTOR

JENIS – JENIS SEMIKONDUKTOR

PN JUNCTION

HI-PURITY GERMANIUM

Introduction

Bahan semikonduktor ( setengah penghantar ) adalah bahan isolator pada suhu 0 K dan menjadi konduktor

(penghantar) pada suhu 300 K

Bahan yang dapat berubah sifat kelistrikannya apabila temperaturnya berubah-ubah.

Dalam keadaan murninya mempunyai sifat sebagai isolator ; sedangkan pada temperatur kamar ( 27 ˚ C )

dapat berubah sifatnya menjadi bahan penghantar.

Tabel periodik semikonduktor

Struktur atom semikonduktor

Jenis-Jenis Semikonduktor

| semikonduktor murni yang tidak diberi doping |

| semikonduktor murni yang diberi doping |

JenisSemikndktr

Intrinsik

Ekstrinsik

Semikonduktor Intrinsik

Semikonduktor yang belum mengalami penyisipan oleh atom akseptor atau atom donor

Pada suhu tinggi elektron valensi dapat berpindah menju pita konduksi, dengan menciptakan hole pada pita valensi

Pengahantar listrik pada semikonduktor adalah elektron dan hole

Semikonduktor Intrinsik

Semikonduktor Ekstrinsik

| Pengotoran oleh atom pentavalent yaitu, bahan kristal dengan inti atom

memiliki 5 elektron valensi |

| Pengotoran oleh atom trivalent yaitu, bahan kristal dengan inti atom

memiliki 3 elektron valensi |

Ada2 Tipe

Tipe N

Tipe P

Tipe N

Tipe N Pengotoran oleh atom pentavalent

yaitu, bahan kristal dengan inti atom memiliki 5 elektron valensi.

Contoh P , As

|Atom pengotor disebut atom donor||Pembawa muatan

disebut elektron|

Gambar tipe N?

Tipe P

Tipe PPengotoran oleh atom trivalent yaitu,

bahan kristal dengan inti atom memiliki 3 elektron valensi.

Contoh ; B, Ga

| Atom pengotornya disebut atom akseptor |

| Pembawa muatan disebut hole |

Tipe P

PN JUNCTIONSemikonduktor Ekstrinsik

Jika semikonductor disambungkan, maka elektron akan berdifusi menuju daerah tipe-p, dan sebaliknya hole akan berdifuso menuju daerah tipe-n, sehingga terbentuk daerah persambungan.

Pada daerah persambungan ini terbebas dari muatan mayoritas, tetapi terjadi dipole muatan sehingga timbul medan listrik dan terjadi potensial halang.

Check it out

PN JUNCTIONSemikonduktor Ekstrinsik

₮ Sambungan semikonduktor jenis n dan p yang bertindak sebagai detektor semikonduktor.

₮ Tampak bahwa di daerah deplesi ada medan listrik yang mencegah rekombinasi berikutnya.

DETEKTOR SEMIKONDUKTORDETEKTOR ZAT PADAT

Tidak semua atom dapat digunakan sebagai atom akseptor atau atom donor, ada beberapa persyaratan :1. Ukuran atom yang hampir sama

dengan atom murni2. Memiliki jumlah elektron valensi

berbeda satu dengan atom murni

DETEKTOR SEMIKONDUKTORDETEKTOR ZAT PADAT

Resolusi Detektor

High purity Ge atau Si : penyimpanan bisa suhu kamar tetapi operasi pada suhu N2 cair untuk menekan noise.

Pembuatan Lithium drifted detector: - Mulai dari sampel semikonduktor

tipe p - Li didifusikan ke salah satu

ujungnya dengan reverse bias dan sedikit penaikan temperatur maka Li masuk ke bahan itu. Ini menyebabkan tipe n

- Ini menyebabkan daerah deplesi yang luas

- Detektor ini harus disimpan di suhu N2 cair agar Li tak kembali keluar. Operasi juga harus dengan suhu N2 cair.

Tebal daerah tipe n sekitar 1 mm.

Pembuatan Detektor Semikonduktor

Prinsip kerja detector semikonduktor

Kelemahan dan Keunggulan Detector Semikonduktor

Keunggulan : Memiliki Resolusi energi yang lebih baik Detektor berukuran lebih kecil Detektor berukuran lebih kecil Efisiensi yang lebih tinggi untuk radiasi sinar

Gamma Fast timing characteristic Memiliki volume detector efektif yang dapat diaur

sesuai dengan jenis radiasi yang diukur Kelemahan : Konstruksi rumit Mudah rusak

Hi-Purity Germanium

Detektor germanium merupakan detektor gamma yang memiliki daya hisap/resolusi tinggi

Detektor Germanium  sebagian besar digunakan untuk spektroskopi dalam fisika nuklir .

Detektor silikon hanya dapat memiliki tebal tidak lebih dari beberapa milimeter,

karena itu dapat digunakan sebagai detektor serapan total sinar gamma hingga beberapa MeV

Hi-Purity Germanium

Kelemahan Utama dari Detektor Germanium

• Harus didinginkan sampai nitrogen cair suhu untuk menghasilkan data spektroskopi.

• Pada suhu yang lebih tinggi, elektron dengan mudah dapat menyeberangi celah pita dalam kristal dan mencapai pita konduksi, di mana mereka bebas untuk menanggapi medan listrik,

• menghasilkan terlalu banyak kebisingan listrik untuk berfungsi sebagai spektrometer.

• Pendinginan suhu nitrogen cair (77 K) mengurangi Eksitasi termal elektron valensi

• Ge (Li) kristal pernah bisa diizinkan untuk pemanasan, seperti lithium akan melayang keluar dari kristal, merusak detektor. 

• Detektor HPGe dapat dibiarkan memanas sampai suhu ruangan saat tidak digunakan.

Kelemahan Utama dari Detektor Germanium

www.themegallery.com

LOGO

Believe it, or not