Techniklexikon

Oberflächensperrschichtzähler

Teilchenphysik, surface barrier counter, Halbleiterzähler, bei dem die Verarmungszone nahe der Oberfläche des Detektors verläuft. In einem n-leitenden Grundmaterial (Si oder Ge, wobei Ge wegen der schmalen Bandlücke gekühlt werden muss) wird durch Kontakt mit einem p-leitenden Halbleiter eine oberflächennahe Verarmungszone erzeugt. Die Sperrschichtdicke für p-Si ergibt sich zu  [mm] (U: angelegte Sperrspannung [V], r_p: spez. Widerstand [W cm]), für n-leitendes Silizium ergibt sich  [mm]. Im Gegensatz zu diffundierten Detektoren befindet sich die Verarmungszone an der Oberfläche. Die aufgebrachte Goldschicht dient als Eintrittsfenster (mit einer Dicke von einigen mm) und verhindert dadurch einen durch Licht verursachten Leckstrom.

Dieser Zählertyp wird häufig in der Alphateilchen- und Elektronen-Spektroskopie verwendet, weil dort die Eindringtiefen in das Detektormaterial klein gegen die Dicke der Sperrschicht sind. Die Zeitauflösung ist sehr gut (im ns-Bereich), da die Schichtdicken klein sind. Das Rauschverhalten, ausgedrückt als das Verhältnis aus Impuls- und Rauschsignal, hängt ebenfalls von der Schichtdicke ab und begrenzt diese dadurch.

Oberflächensperrschichtzähler: Prinzipieller Aufbau.