مكشاف أشباه الموصلات يتبع مكشافات غرف التأين فالفوتون الساقط على مكشاف أشباه الموصلات يولد أزواجا من الإلكترون – فجوة بدلا من أزواج الإلكترون – أيون كما هو الحال في غرف التأين الغازية والطاقة المطلوبة لإنتاج زوج من الإلكترون – فجوة في مادة شبه موصلة تكون عددا صغيرا من الإلكترون فولت (حوالي 3.8 إلكترون فولت في حالة السيليكون 2.9 إلكترون فولت في حالة الجرمانيوم) مقارنة بعشرات من وحدات الإلكترون فولت لإنتاج زوج من الإلكترون – أيون في غرف التأين الغازي.

ونتيجة لصغر قيمة الطاقة اللازمة لإنتاج زوج من الإلكترون – فجوة فإن أشباه الموصلات يكون لها قوة تفريق للطاقة أكبر منها في حالة غرف التأين الغازي أو مكشافات الوميض حيث إنه يمكن أن تصل إلى أكثر من 2% في منطقة الأشعة ذات الطاقة المساوية لـ 8 إلكترون فولت وهذا يعتبر أفضل بمقدار 15 ضعفا مقارنة بمكشاف الوميض.

الحجم الحساس في مكشاف أشباه الموصلات هو الطبقة الخاصة بالوصلة الثنائية – التي تنشأ في بلورة شبه موصلة والمواد التي تستخدم كمكشافات في مدى الأشعة السينية طويلة الموجة (soft) هي بلورات من السيليكون المعجون (doped) بمادة الليثيوم (Si (Li، Ge نقي، Ge (Li)، cd Te، Hg I₂ تعتبرمواد صالحة كمكشافات، ولكي تكون المواد شبه الموصلة حساسة للكشف عن الفوتونات لابد وأن تكون الموصلية الكهربائية لها أقل ما يمكن.

المكشاف (Si (Li هو أكثر المكشافات شيوعا في الاستخدام حيث إن بلورات السيليكون تكون من النوع p ووجود مادة الليثيوم يكون مفعوله هو اصطياد حاملات الشحنة وزيادة المقاومة الكهربية ومن مميزات مكشاف (Si (Li هو الكفاءة العالية وإمكانية اختيار مدى الطاقة للأشعة المراد قياسها (تفريق الطاقة أكثر من eV 200) وعلى سبيل المثال يمكن اختيار الخط _αK من الطيف المميز للأشعة السينية دون الخط _βK باستخدام المكشاف (Si (Li بدون الحاجة لبلورة تعمل كمحدد لطول الموجة monochromator ولكن من عيوب هذا المكشاف أنه يعمل في درجة حرارة النتروجين السائل (ºc196- =ºk 77) وذلك للتقليل من كل من:

أ - التيار المار خلال المكشاف حتى في عدم وجود أشعة X نتيجة الإثارة الحرارية.

ب - الانتشار الحراري لعنصر الليثيوم الذى يحطم التوزيع المنتظم له حتى إذا لم يكن المكشاف يعمل.

بالنسبة للمكشاف من النوع ((Cd Te فإنه يعمل بنجاح في درجة حرارة الغرفة إلا أن قوة تفريق الطاقة تكون أقل منها في حالة (Si (Li.

أمكن الوصول إلى نتائج أفضل في حالة المكشاف (2I Hg) حيث تكون قوة التفريق في درجة حرارة الغرفة إلا أن مشكلة إنماء بلورات كبيرة من أيوديد الزئبق أكثر تعقيدا منها في حالة (Si (Li (شكل 5-18).

شكل (5-18)

مواضيع ذات صلة

أشباه الموصلات

ظاهرة الحفز الضوئي

ميكروسكوبات السليكون

تأثيرات الدفيئة وثقب طبقة الأوزون

مخطط الطاقة لوصلة ال PN

اشباه الموصلات الموجبة p - type

أشباه الموصلات السالبة N - type

أشباه الموصلات الشائبة

قدرة الثنائي

مقاومة التيار المتناوب

مقاومة التيار المستمر

خط الحمل ونقطة العمل للثنائي