¿Qué son los detectores de semiconductores?

Los detectores de semiconductores son dispositivos de detección que miden los niveles de radiación o el recuento de partículas. Pueden usar un elemento, una línea de elementos o una matriz bidimensional de elementos de detección. El material de detección de semiconductores utilizado tiene solo 0,10 mm de espesor. Los detectores de semiconductores tienen aplicaciones de medición e imagen muy importantes en diferentes campos, como imágenes especiales y física de partículas.

Un detector de silicio se usa comúnmente para medir la intensidad de la radiación o el número de partículas ionizantes en una ubicación específica. El principio básico implicado utiliza un diodo, que es una unión positiva (P) y negativa (N) (PN) en polarización inversa. La corriente inactiva muy baja del diodo no conductor se convierte en la referencia inactiva. Cuando la radiación golpea el detector, habrá un aumento en la corriente inversa que puede activar contadores o medidores de frecuencia de partículas que pueden indicar tasas de ionización de partículas.

Los detectores de microstrip son detectores de silicio dispuestos linealmente, y son una expansión de la detección puntual en detectores de tipo diodo. Por lo general, se hacen en un material base de tipo N. Al alinear el flujo de partículas con el tramo longitudinal del detector de microstrip, se puede confirmar el camino de las partículas de interés.

Los elementos de imagen o los detectores de píxeles se usan ampliamente para imágenes bidimensionales. Antes de la invención de los detectores de píxeles, la única forma de aprovechar la capacidad de los rayos X para penetrar y atravesar el cuerpo humano era una placa de compuesto de bario, que comúnmente se conoce como placa de rayos X. Con capacidad tecnológica moderna, los detectores de píxeles permiten la visualización en tiempo real de imágenes bidimensionales de una parte de interés en un procedimiento médico quirúrgico. Otro uso podría ser una visualización en tiempo real de partes de material que de otro modo estarían ocultas, como en el aseguramiento de la calidad.

Los detectores de partículas están disponibles como detectores de partículas de semiconductores de estado sólido. Un detector de partículas puede detectar la presencia de radiación o una partícula ionizante. Los primeros detectores de partículas utilizaron un tubo sellado lleno de un gas ionizante. Cuando hay radiación presente, el gas se ioniza y produce un breve momento de mayor conductividad.

La aplicación de la seguridad depende cada vez más de detectores de semiconductores. Los detectores de metales simples que usan un campo electromagnético para detectar armas peligrosas también se pueden incorporar con un detector de radiación que detecta materiales radiactivos peligrosos en los puntos de control de seguridad. Las máquinas de rayos X de cinta transportadora han aumentado en importancia en la inspección rápida de equipaje para todo tipo de pasajeros. El rápido despeje de personas que ingresan a las instalaciones de alta seguridad también ha sido posible gracias al uso de detectores de semiconductores.