專技高考-醫事放射師醫學物理學與輻射安全108 年第 55 題單選題
有關CdTe複合半導體偵檢器的敘述,下列那些正確?①須於液態氮環境下操作,以降低雜訊干擾 ②原子序較矽與鍺高 ③能帶隙約為1.47 eV ④偵測加馬射線時,其體積可較鍺偵檢器小
C正確答案
CdTe半導體偵檢器最大特色是「室溫操作」免液態氮,且高原子序使其對加馬射線偵測效率高、體積小。
為什麼答案是 C
正確。CdTe 原子序高(②)、能隙約1.47eV(③)、衰減係數大故體積可較小(④),且不需液態氮(排除①),完全符合其物理特性。
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完整詳解
Pro · 無限重點 CdTe半導體偵檢器最大特色是「室溫操作」免液態氮,且高原子序使其對加馬射線偵測效率高、體積小。
看到「液態氮」直接打叉!CdTe 和 CZT 都是室溫半導體偵檢器,這是考選部最愛考的送分陷阱。
逐選項分析
A✕ 陷阱
錯誤。①為錯,CdTe 可在室溫下操作,不需液態氮冷卻。②③④敘述皆正確,故不能選包含①的選項。記住室溫操作是其最大賣點。
B✕
錯誤。①為錯,且漏選了正確的③④。CdTe 的能帶隙約 1.47 eV,且因原子序高,偵測加馬射線時體積確實可較鍺偵檢器小,這兩點都是重要特性。
C✓ 正確
正確。CdTe 原子序高(②)、能隙約1.47eV(③)、衰減係數大故體積可較小(④),且不需液態氮(排除①),完全符合其物理特性。
D✕
錯誤。漏了正確的②。Cd 原子序 48,Te 原子序 52,皆高於 Si(14) 與 Ge(32),高原子序正是其對加馬射線吸收率高的原因。
常見半導體偵檢器比較
| 材料 | 原子序(Z) | 能隙(eV) | 操作溫度 |
|---|
| 矽 (Si) | 14 | 1.12 | 室溫 |
| 鍺 (Ge) | 32 | 0.67 | 液態氮 (77K) |
| 碲化鎘 (CdTe) | 48 / 52 | ~1.47 | 室溫 |
考選部最愛把「需液態氮冷卻」的 HPGe 特性,偷換到 CdTe 等室溫半導體上。記住:能隙越寬(如 CdTe 1.47eV),室溫下熱激發漏電流越小,越不需要冷卻!