* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

Глава 19. Детекторы ионизирующих излучений fe 8 щ е н н о й зоной. В м е т а л л а х з а п р е щ е н н а я зона отсутствует, п о э т о м у э л е к т р о н ы свободно переходят и з в а л е н т н о й з о н ы в зону проводимости под д е й с т в и е м слабого э л е к т р и ч е с к о г о п о л я . Если зона п р о в о д и м о с т и отделена от в а л е н т н о й з о н ы з а п р е щ е н н о й областью, т о э л е к т р о н ы н е м о г у т п о п а с т ь в зону проводи¬ мости. Э л е к т р о п р о в о д н о с т ь т а к о г о в е щ е с т в а н и ч т о ж н о м а л а . В е щ е с т в а , имею¬ щ и е з а п р е щ е н н у ю зону ш и р и н о й 1—2 э В , п р и н я т о н а з ы в а т ь полупроводника¬ м и , ш и р и н о й более 2 э В — д и э л е к т р и к а м и . Если в з я т ь п л а с т и н к у и з м о н о к р и с т а л л а к р е м н и я , у которой л е в а я часть содержит д о н о р н у ю , а п р а в а я — а к ц е п т о р н у ю п р и м е с ь ( р и с . 19.6), т о н а их г р а н и ц а х образуется и - р - п е р е х о д н ы й з а п о р н ы й слой. Образование е г о обу­ словлено диффузией к а к д ы р о к и з р - о б л а с т и в и-область, т а к и элек¬ т р о н о в и з и-области в р - о б л а с т ь . П е р е х о д я в п-область, д ы р к и н а к а п л и в а ю т с я вблизи г р а н и ц ы д в у х областей, происходит рост положительного потенциала. На¬ к а п л и в а н и е э л е к т р о н о в по д р у г у ю сторону г р а н и ц ы в р - о б л а с т и при¬ водит к росту отрицательного по¬ тенциала. В некоторый момент в р е м е н и д и ф ф у н д и р о в а н и е носи¬ телей п р е к р а щ а е т с я и н а г р а н и ц е п- и р - о б л а с т е й в о з н и к а е т слой, о б р а з о в а н н ы й п р о с т р а н с т в е н н ы м з а р я д о м д ы р о к в и-области и э л е к т р о н о в в р - о б л а с т и . В р - о б л а с т ь и з п-области м о г у т п р о н и к а т ь д ы р к и , г д е о н и я в л я ю т с я неосновными носителями. И т а к , в р - о б л а с т и вблизи е е г р а н и ц ы с и-областью с к а п л и в а ю т с я отрица¬ т е л ь н ы е з а р я д ы , в с л е д с т в и е чего происходит о б е д н е н и е о с н о в н ы м и носителя¬ м и — д ы р к а м и , а в и-области (вблизи г р а н и ц ы с р - о б л а с т ь ю ) с к а п л и в а ю т с я п о л о ж и т е л ь н ы е з а р я д ы , в результате чего происходит о б е д н е н и е э л е к т р о н а м и и-области. О б е д н е н н а я о с н о в н ы м и н о с и т е л я м и область н а з ы в а е т с я з а п о р н ы м слоем, или п о т е н ц и а л ь н ы м барьером. Если н а р - и - п е р е х о д п о д к л ю ч и т ь обратное в н е ш н е е э л е к т р и ч е с к о е напря¬ ж е н и е , т . е . к р - о б л а с т и м и н у с , а к и-области плюс ( и н в е р с и о н н о е в к л ю ч е н и е ) (см. р и с . 19.11), т о с о п р о т и в л е н и е р - и - п е р е х о д а е щ е больше возрастет, т а к к а к п р и л о ж е н н о е н а п р я ж е н и е будет способствовать у д а л е н и ю з а р я д о в д р у г от дру¬ га и п о г р а н и ч н а я о б е д н е н н а я область с н е о д н о р о д н ы м э л е к т р и ч е с к и м полем р а с ш и р и т с я . Ч е р е з р - и - п е р е х о д будет проходить п о т о к н е о с н о в н ы х носителей (обратный ток). Т а к и м образом, о б е д н е н н а я область п р е д с т а в л я е т собой твердую иониза¬ ц и о н н у ю к а м е р у [2, 3, 6, 9, 10]. Основными характеристиками полупроводникового детектора являются: ш и р и н а обедненной области ( с л о я ) d, от в е л и ч и н ы которой з а в и с и т ч у в с т в и т е ­ л ь н ы й объем и в р е м я с о б и р а н и я н о с и т е л е й ; у д е л ь н о е с о п р о т и в л е н и е R полу­ п р о в о д н и к а р - и - п е р е х о д а ; е м к о с т ь обедненной области С ; о б р а т н ы й т о к , опре¬ деляющий уровень шумов. n