使用半導體偵檢器時，偏壓應如何使用？

本題觀念：

本題探討「半導體偵檢器（Semiconductor detector）」的運作原理與偏壓（Bias voltage）的施加方式。半導體偵檢器主要利用 p-n 接面（p-n junction）的空乏區（Depletion region）作為靈敏體積來偵測游離輻射。為了擴大空乏區並減少雜訊，必須給予適當的外加偏壓。

選項分析

• A. 電池正極接半導體 P側，電池負極接半導體 N側，稱為順向偏壓： 這確實是「順向偏壓（Forward bias）」的定義。在順向偏壓下，P 型半導體的電洞和 N 型半導體的電子會被推向 p-n 接面，使空乏區變窄，並產生極大的導通電流。這樣的設定會產生極大的背景雜訊電流，無法用於偵測輻射產生的微弱電子-電洞對訊號，故半導體偵檢器不會使用順向偏壓。
• B. 電池正極接半導體 P側，電池負極接半導體 N側，稱為逆向偏壓： 此連接方式為「順向偏壓」，選項卻將其稱為「逆向偏壓」，名詞定義錯誤。
• C. 電池正極接半導體 N側，電池負極接半導體 P側，稱為順向偏壓： 此連接方式為「逆向偏壓」，選項卻將其稱為「順向偏壓」，名詞定義錯誤。
• D. 電池正極接半導體 N側，電池負極接半導體 P側，稱為逆向偏壓： 此連接方式為「逆向偏壓（Reverse bias）」。電池正極連接 N 側，會吸引 N

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