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O que é silício como semicondutor – Propriedades – Definição

O silício como semicondutor é usado principalmente para detectores de partículas carregadas (especialmente para rastrear partículas carregadas) e detectores de raios-X moles. Dosimetria de Radiação
detector de tiras de silicone - semicondutores
Detector de tira de silício Fonte: micronsemiconductor.co.uk

Em geral, os semicondutores são materiais, inorgânicos ou orgânicos, que têm a capacidade de controlar sua condução, dependendo da estrutura química, temperatura, iluminação e presença de dopantes. O nome semicondutor vem do fato de que esses materiais têm uma condutividade elétrica entre a de um metal, como cobre, ouro, etc. e um isolador, como o vidro. Eles têm um gap de energia menor que 4eV (cerca de 1eV). Na física de estado sólido, esse gap de energia ou gap de banda é um intervalo de energia entre a banda de valência e a banda de conduçãoonde estados de elétrons são proibidos. Ao contrário dos condutores, os elétrons em um semicondutor devem obter energia (por exemplo, a partir de radiação ionizante) para atravessar a folga da banda e alcançar a banda de condução. As propriedades dos semicondutores são determinadas pela diferença de energia entre as bandas de valência e de condução.

Silício como semicondutor

silício - material semicondutor
Silício purificado. Fonte: wikipedia.org Licença: Domínio Público

O silício é um elemento químico com número atômico 14, o que significa que existem 14 prótons e 14 elétrons na estrutura atômica. O símbolo químico para o silício é Si . O silício é um sólido cristalino duro e quebradiço com um brilho metálico azul-cinza, é um metalóide e semicondutor tetravalente. O silício é usado principalmente para detectores de partículas carregadas (especialmente para rastrear partículas carregadas) e detectores de raios-X moles. A energia de grande intervalo de banda (Egap = 1,12 eV) nos permite operar o detector à temperatura ambiente, mas é preferível o resfriamento para reduzir o ruído. Os detectores baseados em silício são muito importantes na física de alta energia. Como os detectores à base de silício são muito bons para rastrear partículas carregadas, eles constituem uma parte substancial do sistema de detecção no LHC no CERN.

Detectores de semicondutores à base de silicone

Os detectores de semicondutores à base de silício são usados ​​principalmente para detectores de partículas carregadas (especialmente para rastrear partículas carregadas ) e detectores de raios-X moles, enquanto o germânio é amplamente usado para espectroscopia de raios gama. Um semicondutor grande, limpo e quase perfeito é ideal como um contador para a radioatividade . No entanto, é difícil produzir cristais grandes com pureza suficiente. Os detectores de semicondutores têm, portanto, baixa eficiência, mas fornecem uma medida muito precisa da energia. Os detectores baseados em silício têm ruído suficientemente baixo, mesmo em temperatura ambiente. Isso é causado pelo gap de banda largade silício (Egap = 1,12 eV), que nos permite operar o detector à temperatura ambiente, mas é preferível o resfriamento para reduzir o ruído. A desvantagem é que os detectores de silício são muito mais caros que as câmaras de nuvem ou de arame e requerem um arrefecimento sofisticado para reduzir as correntes de fuga (ruído). Eles também sofrem degradação ao longo do tempo devido à radiação, no entanto, isso pode ser bastante reduzido graças ao efeito Lázaro.

Veja também: Detectores de germânio, MIRION Technologies. <disponível em: https://www.mirion.com/products/germanium-detectors>.

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Este artigo é baseado na tradução automática do artigo original em inglês. Para mais informações, consulte o artigo em inglês. Você pode nos ajudar. Se você deseja corrigir a tradução, envie-a para: [email protected] ou preencha o formulário de tradução on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradução o mais rápido possível. Obrigado.