Si（Li）半导体探测器对低能

X

射线具有能量分辨率好、探测效率高、输出脉冲正比于入射光子能量等特点，故已日益引起人们的兴趣。为使Si（Li）探测器有更高的能量分辨率，制造者正努力研究工作在低温的探测器和前置放大器。一般的Si探测器都有一个耗尽层范围，这个耗尽层是对射线灵敏的部分，它的厚度ω可表示为ω=0.3（

ρv

）

http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=34170327&type=

http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=34170329&type=

http://html.publish.founderss.cn/rc-pub/api/common/picture?pictureId=34170328&type=

，这里

ρ

是使用的P型材料的电阻率，

v

是加到探测器上的反向偏压，由前式可知，用10000

Ω

/cm的材料，加200V偏压，也只能得到0.4mm厚的耗尽层，这种厚度对测量X射线显然是太薄了，即使是这样，也要求材料有足够的纯度。但获得高纯材料，在技术上是困难的，价格上是昂贵的，因此人们提出用Li离子补偿方法来获得厚耗尽层的探测器。它是把施主Li在高温下扩散到P型Si材料中，形成

P-N

结，在一定温度和反向偏压下，Li离子向Si中漂移并补偿材料中的受主杂质。漂移补偿后，材料的电阻率可达几万乃至十万Ω/cm，Li离子补偿的深度即可作为探测器的有效厚度。利用这种方法可以得到几mm厚的耗尽层，可以制备各种半导体器件，这里仅着重讨论Si（Li）X射线探测器。所制探测器的有效面积12mm

2

、厚度3mm，刻有沟槽保护环，结电容0.88pF。工作电压为450V、时间常数为30µs时，对

55

Fe源（5.9keV）的能量分辨率为152eV。这一结果已达到美国Ortec和Canberra公司同类产品（分辨率为160eV）的水平。