{"id":16608,"date":"2020-03-09T02:56:41","date_gmt":"2020-03-09T02:56:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/que-es-la-ventaja-y-la-desventaja-de-los-detectores-de-semiconductores-definicion\/"},"modified":"2020-06-30T10:21:51","modified_gmt":"2020-06-30T10:21:51","slug":"que-es-la-ventaja-y-la-desventaja-de-los-detectores-de-semiconductores-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-la-ventaja-y-la-desventaja-de-los-detectores-de-semiconductores-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es la ventaja y la desventaja de los detectores de semiconductores? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Ventajas y desventajas de los detectores de semiconductores.\u00a0El inconveniente es que los detectores de semiconductores son mucho m\u00e1s caros que otros detectores y requieren un enfriamiento sofisticado para reducir las corrientes de fuga (ruido).\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n<\/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 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/el-detector-de-germanio-de-alta-pureza-300x204.png\" alt=\"Detector HPGe - Germanio\" width=\"300\" height=\"204\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/el-detector-de-germanio-de-alta-pureza-300x204.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-26112\" class=\"wp-caption-text\">Detector HPGe con criostato LN2 Fuente: canberra.com<\/figcaption><\/figure>\n<p>Un\u00a0\u00a0<strong>detector de semiconductores<\/strong>\u00a0\u00a0es un detector de radiaci\u00f3n que se basa en un\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/semiconductor-detectors\/what-are-semiconductors-properties-of-semiconductors\/\"><strong>semiconductor<\/strong><\/a>\u00a0, como el\u00a0\u00a0<strong>silicio<\/strong>\u00a0\u00a0o el\u00a0\u00a0<strong>germanio,<\/strong>\u00a0\u00a0para medir el efecto de part\u00edculas o fotones cargados incidentes.\u00a0<strong>Los detectores de semiconductores<\/strong>\u00a0\u00a0se utilizan ampliamente en\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-protection\/\">la protecci\u00f3n contra la radiaci\u00f3n<\/a>\u00a0, el ensayo de materiales radiactivos y la investigaci\u00f3n f\u00edsica porque tienen algunas caracter\u00edsticas \u00fanicas, se pueden fabricar de forma econ\u00f3mica pero con buena eficiencia, y pueden medir tanto la intensidad como la energ\u00eda de la radiaci\u00f3n incidente.\u00a0Estos detectores se emplean para medir la energ\u00eda de la radiaci\u00f3n y para la identificaci\u00f3n de part\u00edculas.\u00a0De los materiales semiconductores disponibles, el\u00a0\u00a0<strong>silicio<\/strong>\u00a0\u00a0se utiliza principalmente para\u00a0<strong>detectores de part\u00edculas cargadas<\/strong>\u00a0\u00a0(especialmente para rastrear part\u00edculas cargadas) y detectores de rayos X blandos, mientras que el\u00a0\u00a0<strong>germanio<\/strong>\u00a0\u00a0se usa ampliamente para\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gamma-spectroscopy\/\"><strong>la espectroscop\u00eda de rayos gamma<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Un semiconductor grande, limpio y casi perfecto es ideal como contador de\u00a0\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-protection\/radioactivity-nuclear-decay\/\">radiactividad<\/a>\u00a0.\u00a0Sin embargo, es dif\u00edcil hacer cristales grandes con suficiente pureza.\u00a0Los detectores de semiconductores tienen, por lo tanto, baja eficiencia, pero dan una medida muy precisa de la energ\u00eda.\u00a0Los detectores de semiconductores, especialmente\u00a0\u00a0<strong>los detectores basados \u200b\u200ben germanio<\/strong>\u00a0, se usan con mayor frecuencia cuando se requiere una muy buena resoluci\u00f3n de energ\u00eda.\u00a0Para lograr la m\u00e1xima eficiencia, los detectores deben funcionar a\u00a0\u00a0<strong>temperaturas muy bajas de nitr\u00f3geno l\u00edquido (-196 \u00b0 C)<\/strong>.\u00a0Por lo tanto, el inconveniente es que los detectores de semiconductores son mucho m\u00e1s caros que otros detectores y requieren un enfriamiento sofisticado para reducir las corrientes de fuga (ruido).<\/p>\n<h2>Ventajas y desventajas de los detectores de semiconductores<\/h2>\n<h3>Ventajas de los detectores HPGe<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Mayor n\u00famero at\u00f3mico.\u00a0<\/strong>Se prefiere el germanio debido a que su\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/atomic-nuclear-structure\/atomic-number-proton-number\/\">n\u00famero at\u00f3mico<\/a>\u00a0es mucho m\u00e1s alto que el silicio y que aumenta la probabilidad de interacci\u00f3n de rayos gamma.<\/li>\n<li>El germanio tiene una energ\u00eda promedio m\u00e1s baja necesaria para crear un par de electrones, que es 3.6 eV para silicio y 2.9 eV para germanio.<\/li>\n<li><strong>Muy buena resoluci\u00f3n energ\u00e9tica<\/strong>\u00a0.\u00a0El FWHM para detectores de germanio es una funci\u00f3n de la energ\u00eda.\u00a0Para un fot\u00f3n de 1.3 MeV, el FWHM es 2.1 keV, que es muy bajo.<\/li>\n<li><strong>Los cristales grandes<\/strong>\u00a0.\u00a0Si bien los detectores a base de silicio no pueden ser m\u00e1s gruesos que unos pocos mil\u00edmetros, el germanio puede tener un espesor de cent\u00edmetros agotado y sensible y, por lo tanto, puede usarse como un\u00a0<strong>detector de absorci\u00f3n total<\/strong>\u00a0para rayos gamma de hasta pocos MeV.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Desventajas de los detectores HPGe<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Enfriamiento<\/strong>\u00a0.\u00a0El principal inconveniente de los detectores HPGe es que deben enfriarse a temperaturas de nitr\u00f3geno l\u00edquido.\u00a0Debido a que el germanio tiene un\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/semiconductor-detectors\/what-are-semiconductors-properties-of-semiconductors\/band-gap-energy-gap\/\">intervalo de banda<\/a>\u00a0relativamente bajo\u00a0, estos detectores deben enfriarse para reducir la generaci\u00f3n t\u00e9rmica de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/semiconductor-detectors\/types-of-semiconductors\/majority-and-minority-carriers-in-semiconductors\/\">portadores<\/a>\u00a0de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/semiconductor-detectors\/types-of-semiconductors\/majority-and-minority-carriers-in-semiconductors\/\">carga<\/a>\u00a0a un nivel aceptable.\u00a0De lo contrario, el ruido inducido por la corriente de fuga destruye la resoluci\u00f3n energ\u00e9tica del detector.\u00a0Recuerde, la brecha de banda (una distancia entre la\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\/\">valencia y la banda de conducci\u00f3n<\/a>\u00a0) es muy baja para germanio (Egap = 0.67 eV).\u00a0El enfriamiento a la temperatura del nitr\u00f3geno l\u00edquido (-195.8 \u00b0 C; -320 \u00b0 F) reduce las excitaciones t\u00e9rmicas de los electrones de valencia, de modo que solo una interacci\u00f3n de rayos gamma puede dar a un electr\u00f3n la energ\u00eda necesaria para cruzar la brecha de banda y alcanzar la banda de conducci\u00f3n.<\/li>\n<li><strong>Precio<\/strong>\u00a0.\u00a0La desventaja es que los detectores de germanio son mucho m\u00e1s caros que las\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/gaseous-ionization-detector\/ionization-chamber-ion-chamber\/\">c\u00e1maras de ionizaci\u00f3n<\/a>\u00a0o\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/radiation-detection\/scintillation-counter-scintillation-detector\/\">los contadores de centelleo<\/a>\u00a0.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span>Ventajas de los detectores de silicio<\/span><\/h3>\n<ul>\n<li><span>En comparaci\u00f3n con los detectores de ionizaci\u00f3n gaseosa, la densidad de un detector de semiconductores es muy alta, y las part\u00edculas cargadas de alta energ\u00eda pueden emitir su energ\u00eda en un semiconductor de dimensiones relativamente peque\u00f1as.<\/span><\/li>\n<li><span>El silicio tiene una alta densidad de 2.329 g \/ cm\u00a0<\/span><sup><span>3<\/span><\/sup><span>\u00a0y, por lo tanto, la p\u00e9rdida de energ\u00eda promedio por unidad de longitud permite construir detectores delgados (por ejemplo, 300 \u00b5m) que a\u00fan producen se\u00f1ales medibles.\u00a0Por ejemplo, en caso de m\u00ednima part\u00edcula ionizante (MIP) la p\u00e9rdida de energ\u00eda es de 390 eV \/ \u00b5m.\u00a0Los detectores de silicio son mec\u00e1nicamente r\u00edgidos y, por lo tanto, no se necesitan estructuras de soporte especiales.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Los detectores basados \u200b\u200ben silicio<\/span><\/strong><span>\u00a0son muy buenos para rastrear part\u00edculas cargadas, constituyen una parte sustancial del sistema de detecci\u00f3n en el LHC en el CERN.<\/span><\/li>\n<li><span>Los detectores de silicio se pueden usar en campos magn\u00e9ticos fuertes.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<h3><span>Desventajas de los detectores de silicio<\/span><\/h3>\n<ul>\n<li><strong><span>Precio<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La desventaja es que los detectores de silicio son mucho m\u00e1s caros que las c\u00e1maras de nube o las c\u00e1maras de cables.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>La degradaci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Tambi\u00e9n sufren degradaci\u00f3n con el tiempo por la radiaci\u00f3n, sin embargo, esto se puede reducir en gran medida gracias al efecto L\u00e1zaro.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Alto FWHM<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0En la espectroscop\u00eda gamma, se prefiere el germanio debido a que su n\u00famero at\u00f3mico es mucho m\u00e1s alto que el silicio y que aumenta la probabilidad de interacci\u00f3n con los rayos gamma.\u00a0Adem\u00e1s, el germanio tiene una energ\u00eda promedio menor necesaria para crear un par de electrones, que es 3.6 eV para silicio y 2.9 eV para germanio.\u00a0Esto tambi\u00e9n proporciona a este \u00faltimo una mejor resoluci\u00f3n en energ\u00eda.<\/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>Este art\u00edculo se basa en la traducci\u00f3n autom\u00e1tica del art\u00edculo original en ingl\u00e9s. Para m\u00e1s informaci\u00f3n vea el art\u00edculo en ingl\u00e9s. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducci\u00f3n, env\u00edela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducci\u00f3n en l\u00ednea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducci\u00f3n lo antes posible. Gracias.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ventajas y desventajas de los detectores de semiconductores.\u00a0El inconveniente es que los detectores de semiconductores son mucho m\u00e1s caros que otros detectores y requieren un enfriamiento sofisticado para reducir las corrientes de fuga (ruido).\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n Detector HPGe con criostato LN2 Fuente: canberra.com Un\u00a0\u00a0detector de semiconductores\u00a0\u00a0es un detector de radiaci\u00f3n que se basa en un\u00a0\u00a0semiconductor\u00a0, &#8230; <a title=\"\u00bfQu\u00e9 es la ventaja y la desventaja de los detectores de semiconductores? 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