金硅面垒探测器,全称金硅面垒型半导体探测器,是一种P-N结型半导体探测器,在P型半导体或者N型半导体表面形成氧化层,再在氧化层表面镀一层金膜从而形成PN结。金硅面垒探测器一般用来探测α粒子的能量强度。
辐射探测器主要包括气体电离探测器、闪烁体探测器、半导体探测器等类型。常见的半导体探测器主要有P-N结型半导体探测器、锂漂移型半导体探测器、高纯锗半导体探测器等。P-N结型半导体探测器主要产品有扩散结型探测器、金硅面垒探测器、离子注入型探测器等。金硅面垒探测器是P-N结型半导体探测器中性能最为优异的产品类型。
金硅面垒探测器一般采用N型硅为基体,在其表面采用化学方法进行蚀刻产生氧化层,再采用蒸镀法在氧化层表面镀一层金膜形成欧姆接触(欧姆接触的特点是不产生明显的附加阻抗,不会使载流子浓度产生明显变化)。靠近金膜的氧化层具有P型硅特性,与N型硅基体结合形成PN结。基体背面与正极相连接,金膜与负极相连接,氧化层构成PN结耗尽层。
α粒子,是部分放射性物质衰变产生的粒子;α射线,放射性物质释放的α粒子流;α粒子/α射线具有穿透能力弱、电离能力强的特点。研究α粒子,例如α粒子散射实验,可以估算原子核大小;α粒子碰撞实验,可以研究原子核结构。α粒子研究在原子、原子核、粒子物理等研究中作用重要,金硅面垒探测器作为探测α粒子主要探测器,拥有良好发展空间。
新思界
行业分析人士表示,除了α粒子外,金硅面垒探测器还可用于β粒子、质子、重离子等带电粒子探测领域。但金硅面垒探测器有被替代的可能性,例如硅PIN半导体探测器可以探测带电粒子、高能射线,在部分应用领域已经取代金硅面垒探测器,其他新型半导体探测器,例如硅微条探测器、硅漂移室探测器等,相继被开发问世,也会对金硅面垒探测器形成替代。