{"id":17637,"date":"2020-06-16T13:58:33","date_gmt":"2020-06-16T13:58:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/o-que-e-o-detector-de-semicondutores-definicao\/"},"modified":"2021-07-06T13:57:02","modified_gmt":"2021-07-06T13:57:02","slug":"o-que-e-o-detector-de-semicondutores-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/pt-br\/o-que-e-o-detector-de-semicondutores-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 o Detector de Semicondutores – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
\n
Um detector de semicondutores \u00e9 um detector de radia\u00e7\u00e3o que se baseia em um semicondutor, como sil\u00edcio ou germ\u00e2nio, para medir o efeito de part\u00edculas ou f\u00f3tons carregados incidentes.\u00a0Dosimetria de Radia\u00e7\u00e3o<\/div>\n<\/div>\n
<\/div>\n
\n
\n
\"detector<\/a>
Detector de tira de sil\u00edcio Fonte: micronsemiconductor.co.uk<\/figcaption><\/figure>\n

Um\u00a0detector de semicondutores<\/strong>\u00a0\u00e9 um detector de radia\u00e7\u00e3o que \u00e9 baseado em um\u00a0semicondutor<\/strong><\/a>\u00a0, como\u00a0sil\u00edcio<\/strong>\u00a0ou\u00a0germ\u00e2nio,<\/strong>\u00a0para medir o efeito de part\u00edculas ou f\u00f3tons carregados incidentes.\u00a0Em geral, os semicondutores s\u00e3o materiais, inorg\u00e2nicos ou org\u00e2nicos, que t\u00eam a capacidade de controlar sua condu\u00e7\u00e3o, dependendo da estrutura qu\u00edmica, temperatura, ilumina\u00e7\u00e3o e presen\u00e7a de dopantes.\u00a0O nome semicondutor vem do fato de que esses materiais t\u00eam uma condutividade el\u00e9trica entre a de um metal, como cobre, ouro, etc. e um isolador, como o vidro.\u00a0Eles t\u00eam um\u00a0gap de energia<\/strong><\/a>\u00a0menor que 4eV (cerca de 1eV).\u00a0Na f\u00edsica do estado s\u00f3lido, esse gap de energia ou gap de banda \u00e9 uma faixa de energia entrebanda de val\u00eancia e banda de condu\u00e7\u00e3o<\/a>\u00a0onde os estados de el\u00e9trons s\u00e3o proibidos.\u00a0Ao contr\u00e1rio dos condutores, os\u00a0el\u00e9trons<\/a>\u00a0em um semicondutor devem obter energia (por exemplo, a partir de\u00a0radia\u00e7\u00e3o ionizante<\/a>\u00a0) para atravessar a folga da banda e alcan\u00e7ar a banda de condu\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Os detectores de semicondutores<\/strong>\u00a0s\u00e3o muito semelhantes em opera\u00e7\u00e3o aos pain\u00e9is fotovoltaicos que geram corrente el\u00e9trica.\u00a0De maneira semelhante, uma corrente pode ser induzida por radia\u00e7\u00e3o ionizante.\u00a0Quando a radia\u00e7\u00e3o ionizante entra no semicondutor, ela interage com o material semicondutor.\u00a0Pode\u00a0excitar um el\u00e9tron<\/strong>\u00a0para fora do seu n\u00edvel de energia e, consequentemente, deixar um buraco.\u00a0Esse processo \u00e9 conhecido como\u00a0gera\u00e7\u00e3o de\u00a0pares de el\u00e9trons e orif\u00edcios<\/a>\u00a0.\u00a0Nos detectores semicondutores, os portadores de informa\u00e7\u00f5es fundamentais s\u00e3o esses pares el\u00e9tron-buraco, que s\u00e3o produzidos ao longo do caminho percorrido pela part\u00edcula carregada (prim\u00e1ria ou secund\u00e1ria) atrav\u00e9s do detector.\u00a0Ao coletar pares de el\u00e9trons e orif\u00edcios, o sinal de detec\u00e7\u00e3o \u00e9 formado e registrado.<\/p>\n

Os detectores de semicondutores<\/strong>\u00a0s\u00e3o amplamente utilizados em\u00a0prote\u00e7\u00e3o contra radia\u00e7\u00e3o<\/a>\u00a0, ensaio de materiais radioativos e pesquisa em f\u00edsica porque possuem algumas caracter\u00edsticas \u00fanicas, podem ser fabricados de maneira barata e com boa efici\u00eancia e podem medir a intensidade e a energia da radia\u00e7\u00e3o incidente.\u00a0Esses detectores s\u00e3o empregados para medir a energia da radia\u00e7\u00e3o e para identifica\u00e7\u00e3o de part\u00edculas.\u00a0Dos materiais semicondutores dispon\u00edveis, o\u00a0sil\u00edcio<\/strong>\u00a0\u00e9 usado principalmente para\u00a0detectores de part\u00edculas carregadas<\/strong>\u00a0(especialmente para rastrear part\u00edculas carregadas) e detectores de raios-X moles, enquanto o\u00a0germ\u00e2nio<\/strong>\u00a0\u00e9 amplamente usado para\u00a0espectroscopia de raios gama<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Um semicondutor grande, limpo e quase perfeito \u00e9 ideal como um contador pararadioatividade<\/a>\u00a0.\u00a0No entanto, \u00e9 dif\u00edcil produzir cristais grandes com pureza suficiente.\u00a0Os detectores de semicondutores t\u00eam, portanto, baixa efici\u00eancia, mas fornecem uma medida muito precisa da energia.\u00a0Detectores de semicondutores, especialmente\u00a0detectores \u00e0 base de germ\u00e2nio<\/strong>\u00a0, s\u00e3o mais comumente usados \u200b\u200bonde \u00e9 necess\u00e1ria uma resolu\u00e7\u00e3o de energia muito boa.\u00a0Para obter a m\u00e1xima efici\u00eancia, os detectores devem operar a\u00a0temperaturas muito baixas de nitrog\u00eanio l\u00edquido (-196 \u00b0 C)<\/strong>\u00a0.\u00a0Portanto, a desvantagem \u00e9 que os detectores de semicondutores s\u00e3o muito mais caros que outros detectores e requerem um resfriamento sofisticado para reduzir as correntes de fuga (ru\u00eddo).<\/p>\n

\n
\n

\u00a0<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

Princ\u00edpio de opera\u00e7\u00e3o de detectores de semicondutores\u00a0<\/span>\u00a0<\/strong><\/h2>\n

A opera\u00e7\u00e3o dos detectores de semicondutores \u00e9 resumida nos seguintes pontos:<\/span><\/p>\n