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Ein Siliziumdetektor im Teilchenstrahl
AFBIn einem Beschleunigerexperiment werden Protonen mit einem Siliziumdetektor nachgewiesen (M1). Bereich 1 enthält Fremdatome mit einem Elektron zu wenig, Bereich 3 Fremdatome mit einem zusätzlichen Elektron. In Silizium wird pro Elektron-Loch-Paar die Energie \(W_{\text{Paar}}=3{,}6\,\mathrm{eV}\) benötigt.
M1Aufbau des Detektors
- Nenne die Fachbegriffe für die Bereiche 1, 2 und 3 in M1.Tipp a)
Fehlende Elektronen hinterlassen Löcher, zusätzliche Elektronen sind frei beweglich. Im Bereich 2 gibt es keine beweglichen Ladungsträger.
- Gib an, an welchen Bereich der Pluspol und an welchen der Minuspol der Spannungsquelle angeschlossen werden muss.Tipp b)
Der Detektor wird in Sperrrichtung betrieben.
- Zeichne in M1 ein, in welche Richtung die im Bereich 2 erzeugten Elektronen und Löcher wandern.Tipp c)
Elektronen werden vom Pluspol angezogen, Löcher verhalten sich wie positive Ladungen.
- Ein Proton gibt in der Sperrschicht die Energie \(2{,}7\,\mathrm{MeV}\) ab. Berechne die Anzahl der erzeugten Elektron-Loch-Paare.Tipp d)
\(N_{\text{Paare}}=\dfrac{W}{W_{\text{Paar}}}\); rechne beide Energien in eV.
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AFB4
Dick genug für Protonen?
AFB5