在室溫條件下，游離輻射在鍺（ Ge ）元素中產生一個電子－電洞對，平均須損失多少 eV 的能量？

本題觀念：

游離輻射在半導體偵測器中產生電子-電洞對(electron-hole pair)所需的平均能量，即 W 值（mean energy per ion pair）。不同半導體材料的 W 值不同，這直接影響偵測器的能量解析度。

選項分析

(A) 2.96 eV — 這是鍺（Ge）產生一個電子-電洞對的平均能量（W 值），約 2.96 eV（精確為 2.962–2.965 eV）。題目問「室溫條件下」，但室溫下 Ge 因能帶隙過小（$E_{gap} = 0.67 \text{ eV}$），熱雜訊過大而無法正常操作；然而台灣國考標準答案採用 2.96 eV，這是 Ge 偵測器的標準 W 值引用數值。

(B) 5.62 eV — 不對應任何已知半導體的 W 值，無文獻依據。

(C) 33.85 eV — 這接近氣體偵測器（如空氣或 Ar/CO₂ 混合氣體）的平均游離能（W≈34 eV for air），非半導體數值。

(D) 67.70 eV — 明顯過高，不對應任何標準半導體或氣體偵測器 W 值。

答案解析

鍺（Ge）半導體偵測器產生一個電子-電洞對所需的平均能量 W 值為 2.96 eV，對應答案 (A)。

與其他偵測介質的比較：

介質	W 值

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