Elektronen-Loch-Paare < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 22:08 Mo 07.12.2009 | | Autor: | Unk |
| Aufgabe | Man kann Germanium verwenden, um die Energie auftreffender Teilchen zu messen. Nehmen Sie einen Strahl von 660keV y-Quanten an.
(i) Wie viele Elektronen-Loch-Paare werden durch diese Photonen (die y-Quanten) erzeugt, wenn die Bandlücke in Germanium 0,72 eV beträgt?
(ii) Der statistische Fehler in der Anzahl n der Paare beträgt [mm] \pm \sqrt(n). [/mm] Wie groß ist die Energieaufläsung dieses Detektors im betrachteten Energiebereich der Photonen? |
Hallo,
ich muss sagen, dass ich hier ziemlich überfragt bin, auch wenn die Aufgabe nicht schwer sein kann.
Wie komme ich denn zu der Anzahl der Elektronen-Loch Paare, wenn ich nur das Gap in Germanium habe und die Energie des Strahls?
Ich konnte da bisher auch noch keine Infos zu finden.
Und bei (ii) weiß ich gar nicht, was ich überhaupt berechnen muss.
Hoffentlich kann mir jemand bei einem Ansatz helfen.
Gruß Unk
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Hallo!
So ein [mm] $\gamma$-Quant [/mm] hat eine Energie von 662keV. Nun ist die Frage, wieviele Elektronen es rauslösen muß, bis seine Energie völlig aufgebraucht ist. (Die Löcher bleiben dann ja automatisch zurück)
Zur ii): Naja, auch das steht da schon. Wieviele Elektronen tatsächlich ausgelöst werden, unterliegt statistischen Schwankungen. Wenn theoretisch n Paare entstehen, schwankt die Anzahl im Experiment um [mm] \pm\sqrt{n} [/mm] um diesen Wert. Die Auflösung ist nun definiert als Verhältnis dieser Schwankung zum theoretischen Wert n.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:50 Mo 07.12.2009 | | Autor: | Unk |
> Hallo!
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> So ein [mm]\gamma[/mm]-Quant hat eine Energie von 662keV. Nun ist
> die Frage, wieviele Elektronen es rauslösen muß, bis
> seine Energie völlig aufgebraucht ist. (Die Löcher
> bleiben dann ja automatisch zurück)
>
Hm ok, aber ich verstehe immer noch nicht, wo da die Bandlücke eingeht und wie man das überhaupt berechnet. Wenn es doch 662keV hat muss es doch auch 662000 Elektronen rauslösen, damit die Energie völlig aufgebraucht ist, aber das kann doch nicht sein, denn dann wäre die Bandlücke vernachlässigt worden.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 23:08 Mo 07.12.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Weisst du denn was das Wort Bandlücke bedeutet? Sobald du das erklärt oder nachgesehen hast weisst du, was es mit der energie auf sich hat. warum du um 1 El ins leitungsband zu heben genau 1ev brauchen willst versteh ich nicht. Weisst du was 1eV ist?
Irgendwie musst du am Grundwissen arbeiten.
also beantwort erstmal die fragen.
Was bedeutet die energie 1eV
Was ist eine Bandlücke also was hat da ne Lücke? was bedeutet dabei die Angabe 0.7eV.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:49 Mo 07.12.2009 | | Autor: | Unk |
Ok ich habs mal versucht, werde mich aber wohl trotzdem noch genauer mit dem Thema beschäftigen müssen. Wenn ich wie hier also ein Gap von 0,72eV hab, müsste ich dann um ein Elektron vom Valenzband ins Leitungsband zu bekommen seine Energie um genau 0,72eV erhöhen?
Wäre dann die Anzahl der Paare N einfach die Energie des [mm] \gamma-Quanten-Strahls [/mm] geteilt durch die Bandlücke, also 660kev/0,72ev?
Das wären dann aber ziemlich viele...Ich kann mit dementsprechend nicht vorstellen, dass es passt.
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(Antwort) fertig | | Datum: | 00:43 Di 08.12.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
Das sind zwar viele, aber rechne mal den Strom au, wenn die in 1ms transportiert werden, oder in 1ns
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 00:56 Di 08.12.2009 | | Autor: | Unk |
Gut, also N=660000/0,72?
Und die Energieauflösung wäre dann [mm] \frac{|\pm\sqrt{N}|}{N}.
[/mm]
Stimmt natürlich, der Strom wäre sehr gering, weil ja in der Elementarladung noch eine -19 als Potenz ist.
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