{"id":16696,"date":"2020-03-09T22:06:27","date_gmt":"2020-03-09T22:06:27","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/que-es-el-detector-de-semiconductores-definicion\/"},"modified":"2020-06-30T11:24:40","modified_gmt":"2020-06-30T11:24:40","slug":"que-es-el-detector-de-semiconductores-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/es\/que-es-el-detector-de-semiconductores-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es el detector de semiconductores? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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Un detector de semiconductores es un detector de radiaci\u00f3n que se basa en un semiconductor, como el silicio o el germanio, para medir el efecto de part\u00edculas cargadas o fotones incidentes.\u00a0Dosimetr\u00eda de radiaci\u00f3n<\/div>\n<\/div>\n
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\"detector<\/a>
Detector de tiras de silicona Fuente: micronsemiconductor.co.uk<\/figcaption><\/figure>\n

Un\u00a0detector de semiconductores<\/strong>\u00a0es un detector de radiaci\u00f3n que se basa en un\u00a0semiconductor<\/strong><\/a>\u00a0, como el\u00a0silicio<\/strong>\u00a0o el\u00a0germanio,<\/strong>\u00a0para medir el efecto de part\u00edculas o fotones cargados incidentes.\u00a0En general, los semiconductores son materiales, inorg\u00e1nicos u org\u00e1nicos, que tienen la capacidad de controlar su conducci\u00f3n dependiendo de la estructura qu\u00edmica, la temperatura, la iluminaci\u00f3n y la presencia de dopantes.\u00a0El nombre semiconductor proviene del hecho de que estos materiales tienen una conductividad el\u00e9ctrica entre la de un metal, como cobre, oro, etc. y un aislante, como el vidrio.\u00a0Tienen una\u00a0brecha de energ\u00eda<\/strong><\/a>\u00a0inferior a 4eV (aproximadamente 1eV).\u00a0En f\u00edsica de estado s\u00f3lido, esta brecha de energ\u00eda o brecha de banda es un rango de energ\u00eda entrebanda de valencia y banda de conducci\u00f3n<\/a>\u00a0donde los estados electr\u00f3nicos est\u00e1n prohibidos.\u00a0A diferencia de los conductores, los\u00a0electrones<\/a>\u00a0en un semiconductor deben obtener energ\u00eda (por ejemplo, de la\u00a0radiaci\u00f3n ionizante<\/a>\u00a0) para atravesar el intervalo de banda y alcanzar la banda de conducci\u00f3n.<\/p>\n

Los detectores de semiconductores<\/strong>\u00a0son muy similares en operaci\u00f3n a los paneles fotovoltaicos que generan corriente el\u00e9ctrica.\u00a0De manera similar, se puede inducir una corriente por radiaci\u00f3n ionizante.\u00a0Cuando la radiaci\u00f3n ionizante ingresa al semiconductor, interact\u00faa con el material semiconductor.\u00a0Puede\u00a0excitar a un electr\u00f3n<\/strong>\u00a0fuera de su nivel de energ\u00eda y, en consecuencia, dejar un agujero.\u00a0Este proceso se conoce como\u00a0generaci\u00f3n de\u00a0pares electr\u00f3n-agujero<\/a>\u00a0.\u00a0En los detectores de semiconductores, los portadores de informaci\u00f3n fundamentales son estos pares de agujeros de electrones, que se producen a lo largo del camino tomado por la part\u00edcula cargada (primaria o secundaria) a trav\u00e9s del detector.\u00a0Al recopilar pares de electrones, la se\u00f1al de detecci\u00f3n se forma y registra.<\/p>\n

Los detectores de semiconductores<\/strong>\u00a0se utilizan ampliamente en\u00a0la 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\u00a0silicio<\/strong>\u00a0se usa principalmente para\u00a0detectores de part\u00edculas cargadas<\/strong>\u00a0(especialmente para rastrear part\u00edculas cargadas) y detectores de rayos X blandos, mientras que el\u00a0germanio<\/strong>\u00a0se usa ampliamente para\u00a0la espectroscop\u00eda de rayos gamma<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Un semiconductor grande, limpio y casi perfecto es ideal como contador pararadiactividad<\/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\u00a0los 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\u00a0temperaturas muy bajas de nitr\u00f3geno l\u00edquido (-196 \u00b0 C)<\/strong>\u00a0.\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<\/div>\n<\/div>\n

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Principio de funcionamiento de detectores de semiconductores\u00a0<\/span>\u00a0<\/strong><\/h2>\n

El funcionamiento de los detectores de semiconductores se resume en los siguientes puntos:<\/span><\/p>\n