8 Halbleiterdetektoren

Halbleiterdetektoren werden bereits seit den frühen 1960er Jahren in der Kernphysik vor allem zur Energiemessung von Gammastrahlung eingesetzt. Dieses Kapitel konzentriert sich auf ortsempfindliche Halbleiterdetektoren der Teilchenphysik, die seit den 1980er Jahren entwickelt werden und die durch die Elektrodenstrukturierung im Bereich von 50–100 μm die für elektronische Detektoren besten Ortsauflösungen erreichen. Dadurch wurde erstmals die elektronische Messung von Sekundärvertices und damit von Lebensdauern schwerer Fermionen möglich. Das Kapitel vermittelt zunächst die Grundlagen der Halbleiterphysik, der Grenzflächen in Elektronik- und Detektoranwendungen sowie den Teilchennachweis mit Halbleiterdetektoren. Dann werden verschiedene Detektortypen, wie Streifen und Pixel-Detektoren sowie Silizium-Driftkammern und Charge-Coupled Devices (CCD) beschrieben. Auf neueste Entwicklungen wird in dem Abschnitt ’Monolithische Pixeldetektoren’ eingegangen. In den letzten Abschnitten wird die ’Alterung’ von Detektoren durch Strahlenschädigung beschrieben und eine Übersicht über weitere Halbleitermaterialien für den Strahlungsnachweis mit Detektoren gegeben.