{"id":12601,"date":"2019-12-17T18:43:07","date_gmt":"2019-12-17T18:43:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition\/"},"modified":"2020-07-07T11:37:01","modified_gmt":"2020-07-07T11:37:01","slug":"was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition\/","title":{"rendered":"Was ist der Vor- und Nachteil von Halbleiterdetektoren &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Vor- und Nachteile von Halbleiterdetektoren.\u00a0Der Nachteil ist, dass Halbleiterdetektoren viel teurer als andere Detektoren sind und eine ausgekl\u00fcgelte K\u00fchlung erfordern, um Leckstr\u00f6me (Rauschen) zu reduzieren.\u00a0Strahlendosimetrie<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_26112\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-26112\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/HPGe-Detector-Germanium.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-26112\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/HPGe-Detector-Germanium-300x204.png\" alt=\"HPGe Detektor - Germanium\" width=\"300\" height=\"204\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-26112\" class=\"wp-caption-text\">HPGe-Detektor mit LN2-Kryostat Quelle: canberra.com<\/figcaption><\/figure>\n<p>Ein\u00a0\u00a0<strong>Halbleiterdetektor<\/strong>\u00a0\u00a0ist ein Strahlungsdetektor, der auf einem\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/semiconductor-detectors\/what-are-semiconductors-properties-of-semiconductors\/\"><strong>Halbleiter<\/strong><\/a>\u00a0wie\u00a0\u00a0<strong>Silizium<\/strong>\u00a0\u00a0oder\u00a0\u00a0<strong>Germanium<\/strong>\u00a0basiert\u00a0\u00a0\u00a0, um die Wirkung einfallender geladener Teilchen oder Photonen zu messen.\u00a0<strong>Halbleiterdetektoren<\/strong>\u00a0\u00a0werden h\u00e4ufig im\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-protection\/\">Strahlenschutz<\/a>\u00a0, in der Untersuchung radioaktiver Materialien und in der Physikforschung eingesetzt, da sie einige einzigartige Merkmale aufweisen, kosteng\u00fcnstig und dennoch mit guter Effizienz hergestellt werden k\u00f6nnen und sowohl die Intensit\u00e4t als auch die Energie der einfallenden Strahlung messen k\u00f6nnen.\u00a0Diese Detektoren werden zur Messung der Strahlungsenergie und zur Identifizierung von Partikeln eingesetzt.\u00a0Von den verf\u00fcgbaren Halbleitermaterialien\u00a0\u00a0\u00a0wird haupts\u00e4chlich\u00a0<strong>Silizium<\/strong>\u00a0f\u00fcr verwendet\u00a0<strong>Detektoren<\/strong>\u00a0\u00a0f\u00fcr\u00a0<strong>geladene Teilchen<\/strong>\u00a0(insbesondere zur Verfolgung geladener Teilchen) und weiche R\u00f6ntgendetektoren, w\u00e4hrend\u00a0\u00a0<strong>Germanium<\/strong>\u00a0\u00a0f\u00fcr die\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gamma-spectroscopy\/\"><strong>Gammastrahlenspektroskopie<\/strong><\/a>\u00a0weit verbreitet ist\u00a0\u00a0.\u00a0Ein gro\u00dfer, sauberer und nahezu perfekter Halbleiter ist ideal als Z\u00e4hler f\u00fcr\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-protection\/radioactivity-nuclear-decay\/\">Radioaktivit\u00e4t<\/a>\u00a0.\u00a0Es ist jedoch schwierig, gro\u00dfe Kristalle mit ausreichender Reinheit herzustellen.\u00a0Die Halbleiterdetektoren haben daher einen geringen Wirkungsgrad, geben jedoch ein sehr genaues Ma\u00df f\u00fcr die Energie.\u00a0Halbleiterdetektoren, insbesondere auf\u00a0\u00a0<strong>Germanium basierende Detektoren<\/strong>\u00a0, werden am h\u00e4ufigsten dort eingesetzt, wo eine sehr gute Energieaufl\u00f6sung erforderlich ist.\u00a0Um eine maximale Effizienz zu erreichen, m\u00fcssen die Detektoren bei\u00a0\u00a0<strong>sehr niedrigen Temperaturen von fl\u00fcssigem Stickstoff (-196 \u00b0 C) arbeiten.<\/strong>.\u00a0Der Nachteil ist daher, dass Halbleiterdetektoren viel teurer als andere Detektoren sind und eine ausgekl\u00fcgelte K\u00fchlung erfordern, um Leckstr\u00f6me (Rauschen) zu reduzieren.<\/p>\n<h2>Vor- und Nachteile von Halbleiterdetektoren<\/h2>\n<h3>Vorteile von HPGe Detektoren<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>H\u00f6here Ordnungszahl.\u00a0<\/strong>Germanium wird bevorzugt, da seine\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/atomic-nuclear-structure\/atomic-number-proton-number\/\">Ordnungszahl<\/a>\u00a0viel h\u00f6her als die von Silizium ist und die Wahrscheinlichkeit einer Wechselwirkung mit Gammastrahlen erh\u00f6ht.<\/li>\n<li>Germanium hat eine niedrigere durchschnittliche Energie, die zur Erzeugung eines Elektronen-Loch-Paares erforderlich ist: 3,6 eV f\u00fcr Silizium und 2,9 eV f\u00fcr Germanium.<\/li>\n<li><strong>Sehr gute Energieaufl\u00f6sung<\/strong>\u00a0.\u00a0Das FWHM f\u00fcr Germaniumdetektoren ist eine Funktion der Energie.\u00a0F\u00fcr ein 1,3-MeV-Photon betr\u00e4gt die FWHM 2,1 keV, was sehr niedrig ist.<\/li>\n<li><strong>Gro\u00dfe Kristalle<\/strong>\u00a0.\u00a0W\u00e4hrend Detektoren auf Siliziumbasis nicht dicker als ein paar Millimeter sein k\u00f6nnen, kann Germanium eine abgereicherte, empfindliche Dicke von Zentimetern aufweisen und kann daher als\u00a0<strong>Totalabsorptionsdetektor<\/strong>\u00a0f\u00fcr Gammastrahlen bis zu wenigen MeV verwendet werden.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Nachteile von HPGe Detektoren<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Abk\u00fchlen<\/strong>\u00a0.\u00a0Der Hauptnachteil von HPGe-Detektoren besteht darin, dass sie auf Temperaturen von fl\u00fcssigem Stickstoff abgek\u00fchlt werden m\u00fcssen.\u00a0Da Germanium eine relativ geringe\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/semiconductor-detectors\/what-are-semiconductors-properties-of-semiconductors\/band-gap-energy-gap\/\">Bandl\u00fccke aufweist<\/a>\u00a0, m\u00fcssen diese Detektoren gek\u00fchlt werden, um die thermische Erzeugung von\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/semiconductor-detectors\/types-of-semiconductors\/majority-and-minority-carriers-in-semiconductors\/\">Ladungstr\u00e4gern<\/a>\u00a0auf ein akzeptables Niveau\u00a0zu reduzieren\u00a0.\u00a0Andernfalls zerst\u00f6rt durch leckstrominduziertes Rauschen die Energieaufl\u00f6sung des Detektors.\u00a0Erinnern\u00a0wir uns\u00a0, dass die Bandl\u00fccke (ein Abstand zwischen\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/semiconductor-detectors\/what-are-semiconductors-properties-of-semiconductors\/conduction-and-valence-band-in-semiconductors\/\">Valenz und Leitungsband<\/a>\u00a0) f\u00fcr Germanium sehr gering ist (Egap = 0,67 eV).\u00a0Durch Abk\u00fchlen auf die Temperatur von fl\u00fcssigem Stickstoff (-195,8 \u00b0 C) werden thermische Anregungen von Valenzelektronen verringert, so dass nur durch eine Gammastrahlenwechselwirkung einem Elektron die Energie verliehen werden kann, die erforderlich ist, um die Bandl\u00fccke zu \u00fcberqueren und das Leitungsband zu erreichen.<\/li>\n<li><strong>Preis<\/strong>\u00a0.\u00a0Der Nachteil ist, dass Germaniumdetektoren wesentlich teurer sind als\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/ionization-chamber-ion-chamber\/\">Ionisationskammern<\/a>\u00a0oder\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/scintillation-counter-scintillation-detector\/\">Szintillationsz\u00e4hler<\/a>\u00a0.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span>Vorteile von Siliziumdetektoren<\/span><\/h3>\n<ul>\n<li><span>Im Vergleich zu gasf\u00f6rmigen Ionisationsdetektoren ist die Dichte eines Halbleiterdetektors sehr hoch, und geladene Teilchen mit hoher Energie k\u00f6nnen ihre Energie in einem Halbleiter mit relativ kleinen Abmessungen abgeben.<\/span><\/li>\n<li><span>Silizium hat eine hohe Dichte von 2,329 g \/ cm\u00a0<\/span><sup><span>3<\/span><\/sup><span>\u00a0und daher erm\u00f6glicht der durchschnittliche Energieverlust pro L\u00e4ngeneinheit den Bau d\u00fcnner Detektoren (z. B. 300 um), die noch messbare Signale erzeugen.\u00a0Beispielsweise betr\u00e4gt im Fall eines minimalen ionisierenden Partikels (MIP) der Energieverlust 390 eV \/ um.\u00a0Die Siliziumdetektoren sind mechanisch starr und daher sind keine speziellen St\u00fctzstrukturen erforderlich.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Detektoren auf Siliziumbasis<\/span><\/strong><span>\u00a0eignen sich sehr gut zur Verfolgung geladener Teilchen. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil des Detektionssystems am LHC im CERN.<\/span><\/li>\n<li><span>Siliziumdetektoren k\u00f6nnen in starken Magnetfeldern eingesetzt werden.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<h3><span>Nachteile von Siliziumdetektoren<\/span><\/h3>\n<ul>\n<li><strong><span>Preis<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Der Nachteil ist, dass Siliziumdetektoren viel teurer sind als Wolkenkammern oder Drahtkammern.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Abbau<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Sie werden im Laufe der Zeit auch durch Strahlung abgebaut, dies kann jedoch dank des Lazarus-Effekts stark reduziert werden.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Hohe FWHM<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0In der Gammaspektroskopie wird Germanium bevorzugt, da seine Ordnungszahl viel h\u00f6her als die von Silizium ist und die Wahrscheinlichkeit einer Gammastrahlenwechselwirkung erh\u00f6ht.\u00a0Dar\u00fcber hinaus hat Germanium eine niedrigere durchschnittliche Energie, die zur Erzeugung eines Elektron-Loch-Paares erforderlich ist, n\u00e4mlich 3,6 eV f\u00fcr Silizium und 2,9 eV f\u00fcr Germanium.\u00a0Dies bietet letzteren auch eine bessere Energieaufl\u00f6sung.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Vor- und Nachteile von Halbleiterdetektoren.\u00a0Der Nachteil ist, dass Halbleiterdetektoren viel teurer als andere Detektoren sind und eine ausgekl\u00fcgelte K\u00fchlung erfordern, um Leckstr\u00f6me (Rauschen) zu reduzieren.\u00a0Strahlendosimetrie HPGe-Detektor mit LN2-Kryostat Quelle: canberra.com Ein\u00a0\u00a0Halbleiterdetektor\u00a0\u00a0ist ein Strahlungsdetektor, der auf einem\u00a0Halbleiter\u00a0wie\u00a0\u00a0Silizium\u00a0\u00a0oder\u00a0\u00a0Germanium\u00a0basiert\u00a0\u00a0\u00a0, um die Wirkung einfallender geladener Teilchen oder Photonen zu messen.\u00a0Halbleiterdetektoren\u00a0\u00a0werden h\u00e4ufig im\u00a0\u00a0Strahlenschutz\u00a0, in der Untersuchung radioaktiver Materialien und in &#8230; <a title=\"Was ist der Vor- und Nachteil von Halbleiterdetektoren &#8211; Definition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Was ist der Vor- und Nachteil von Halbleiterdetektoren &#8211; Definition\">Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[48],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Was ist der Vor- und Nachteil von Halbleiterdetektoren - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Vor- und Nachteile von Halbleiterdetektoren. Der Nachteil ist, dass Halbleiterdetektoren viel teurer als andere Detektoren sind und eine ausgekl\u00fcgelte K\u00fchlung erfordern, um Leckstr\u00f6me (Rauschen) zu reduzieren. Strahlendosimetrie\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Was ist der Vor- und Nachteil von Halbleiterdetektoren - Definition\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Vor- und Nachteile von Halbleiterdetektoren. Der Nachteil ist, dass Halbleiterdetektoren viel teurer als andere Detektoren sind und eine ausgekl\u00fcgelte K\u00fchlung erfordern, um Leckstr\u00f6me (Rauschen) zu reduzieren. Strahlendosimetrie\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Radiation Dosimetry\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2019-12-17T18:43:07+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2020-07-07T11:37:01+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/HPGe-Detector-Germanium-300x204.png\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Verfasst von\">\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"Nick Connor\">\n\t<meta name=\"twitter:label2\" content=\"Gesch\u00e4tzte Lesezeit\">\n\t<meta name=\"twitter:data2\" content=\"3\u00a0Minuten\">\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/#website\",\"url\":\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/\",\"name\":\"Radiation Dosimetry\",\"description\":\"\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/?s={search_term_string}\",\"query-input\":\"required name=search_term_string\"}],\"inLanguage\":\"de\"},{\"@type\":\"ImageObject\",\"@id\":\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition\/#primaryimage\",\"inLanguage\":\"de\",\"url\":\"\",\"caption\":\"HPGe-Detektor mit LN2-Kryostat Quelle: canberra.com\"},{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition\/#webpage\",\"url\":\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition\/\",\"name\":\"Was ist der Vor- und Nachteil von Halbleiterdetektoren - Definition\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/#website\"},\"primaryImageOfPage\":{\"@id\":\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition\/#primaryimage\"},\"datePublished\":\"2019-12-17T18:43:07+00:00\",\"dateModified\":\"2020-07-07T11:37:01+00:00\",\"author\":{\"@id\":\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/#\/schema\/person\/e8c544db9afedaec8574d6464f9398bb\"},\"description\":\"Vor- und Nachteile von Halbleiterdetektoren. Der Nachteil ist, dass Halbleiterdetektoren viel teurer als andere Detektoren sind und eine ausgekl\\u00fcgelte K\\u00fchlung erfordern, um Leckstr\\u00f6me (Rauschen) zu reduzieren. Strahlendosimetrie\",\"inLanguage\":\"de\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-der-vor-und-nachteil-von-halbleiterdetektoren-definition\/\"]}]},{\"@type\":\"Person\",\"@id\":\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/#\/schema\/person\/e8c544db9afedaec8574d6464f9398bb\",\"name\":\"Nick Connor\"}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12601"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12601"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12601\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12601"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12601"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12601"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}