114年:醫物幅安(2)
關於半導體偵檢器,下列敘述何者正確?
A游離輻射在半導體偵檢器中產生正負離子對
B正離子受電場影響向負極移動,負離子或電子受電場影響向正極移動
C若無外加偏壓,正負離子易產生再結合
D外加偏壓為逆向偏壓
詳細解析
本題觀念:
本題測驗半導體偵檢器(Semiconductor detector)的基本工作原理。半導體偵檢器是一種利用游離輻射在固態半導體材料(如矽或鍺)中產生電荷載子來偵測輻射的儀器。與充氣式偵檢器(Gas-filled detectors)不同,半導體偵檢器的作用機制、載子種類以及電路配置皆具有特定的物理特性。
選項分析
- (A) 游離輻射在半導體偵檢器中產生正負離子對:錯誤。游離輻射在半導體材料中,是將價電帶(valence band)的電子激發至導電帶(conduction band),從而產生「電子-電洞對(electron-hole pairs)」。選項中所述的「正負離子對」是游離輻射在「氣體」中作用的產物,常見於充氣式偵檢器(如游離腔、蓋革計數器等)。
- (B) 正離子受電場影響向負極移動,負離子或電子受電場影響向正極移動:錯誤。半導體偵檢器中的電荷載子是「電洞」與「電子」,而非正負離子。在外加電場的作用下,帶正電荷的「電洞」會向負極移動,帶負電荷的「電子」會向正極移動。選項混淆了氣體偵檢器與半導體偵檢器的電荷載子種類。
- (C) 若無外加偏壓,正負離子易產生再結合:錯誤。無外加偏壓或偏壓不足時,載子確實容易發生再結合(recombination)而導致訊號流失。但誠如前述,半導體中發生再結合的對象是「電子與電洞」,而非
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