Détecteur à semiconducteur - Définition
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Matériaux utilisés
Les principaux semi-conducteurs utilisés en détection de rayonnement ionisants sont :
- le germanium et plus particulièrement le HPGe (germanium de haute pureté), très performant en spectrométrie gamma, mais devant être utilisé à des températures cryogéniques (77K) afin de limiter la génération thermique de porteurs (matériau à faible gap, environ 0.67 eV).
- le silicium, en général avec adjonction de lithium. Son pouvoir d'arrêt limité fait qu'il est plutôt utilisé en basse énergie. Malgré sa faible résistivité intrinsèque, il peut être utilisé à température ambiante grâce à l'utilisation de structures à jonction.
- l'arséniure de gallium, matériau semiconducteur III-V possède un gap plus important (1.42 eV) et une résistivité supérieure. Par contre les propriétés de transport (mobilité, piégeage) sont bien moins favorables.
- le tellurure de cadmium CdTe et le CdZnTe, matériaux II-VI ont un gap de l'ordre de 1.5-1.6 eV et une très bonne résistivité. Leurs propriétés de transport sans valoir celle du Si ou du Ge sont correctes et ils sont de ce fait très utilisés dans les applications à température ambiante.
- l'iodure de mercure HgI2 a une résistivité élevée et des performances intéressantes mais reste modérément utilisé du fait de sa fragilité et des difficultés technologiques associées à sa mise en œuvre.
