¿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 involucrado utiliza un diodo, que es una unión de tipo positivo (P) y de tipo negativo (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 microcinta son detectores de silicio dispuestos linealmente y son una expansión de la detección puntual en los detectores de tipo diodo. Suelen estar fabricados en un material base tipo N. Al alinear el flujo de partículas con el tramo longitudinal del detector de microbanda, se puede confirmar la trayectoria de las partículas de interés.

Los elementos de imagen o detectores de píxeles se utilizan ampliamente para imágenes bidimensionales. Antes de la invención de los detectores de píxeles, la única forma de hacer uso de la capacidad de los rayos X para penetrar y atravesar el cuerpo humano era una placa de compuesto de bario, que se conoce comúnmente 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 piezas de material que de otro modo estarían ocultas, como en la garantía de calidad.

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

La aplicación de la seguridad se basa cada vez más en detectores de semiconductores. Los detectores de metales simples que utilizan un campo electromagnético para detectar armas peligrosas también pueden incorporar 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 adquirido una importancia cada vez mayor en la inspección rápida del equipaje para todo tipo de pasajeros. La limpieza rápida de personas que ingresan a instalaciones de alta seguridad también ha sido posible gracias al uso de detectores de semiconductores.