04 Desember 2014
13/351081/TK/41271
DETEKT DETEKTOR OR SEMIKO SEMIKONDU NDUKTO KTOR R SEB SEBAGA AGAII PENDET PENDETEKS EKSII PANCARAN DAN ENERGI PARTIKEL RADIASI Nia Febriyanti Jurusan Teknik Teknik Fisika – Universitas Gada! "ada "ada Ja#an Gra$ika Gra$ika n%& 2' (%) (%)*akarta *akarta nia&$ebri*anti+mai#&u)m&a,&id
ABSTRAK -artike# radiasi *an) di.an,arkan %#e! suatu sumber radiasi bersi$at rand%m atau a,ak ber)antun) ber)antun) .ada besarn*a ener)i *an) di.an,arkan %#e! sumber radiasi& Demikian' .an,aran radiasi terdiri dari 2 enis *aitu radiasi .en)i%n dan radiasi n%n.en)i%n& n%n.en)i%n& -en)aru! -en)aru! .an,aran radiasi *an) berba!a*a berba!a*a ada#a! radiasi .en)i%n' .en)i%n' dimana ika ter.a.ar radiasi tersebut da.at maka struktur se# ba!kan )en dida#am tubu! da.at beruba!& beruba!& -eruba!an -eruba!an struktur se# atau )en san)at#a! san)at#a! berba!a*a berba!a*a karena menimbu#kan .en*akit' k%m.#ikasi' ba!kan kematian& Dikarenakan Dikarenakan keterbatasan manusia tidak bisa me#i!at atau.un merasakan .an,aran .artike# radiasi maka manusia membutu!kan membutu!kan sebua! instrument *an) da.at mendeteksi mendeteksi adan*a sumber radiasi& nstrument *an) san)at .entin) da#am men)ukur besar #au ,a,a! sebua! sumber radiasi ada#a! detekt%r detekt%r namun namun setia. setia. detekt%r detekt%r .asti .asti memi#iki memi#iki ke#ebi!a ke#ebi!an n dan kekuran kekuran)an )an&& Detekt%r Detekt%r *an) *an) men)a#a men)a#ami mi kemauan tekn%#%)i *an) san)at .esat ada#a! detekt%r semik%ndukt%r dikarenakan .erkemban)an i#mu .en)eta!uan .en)eta!uan tentan) ba!an semik%ndukt%r semik%ndukt%r'' dimana ba!an semik%ndukt%r semik%ndukt%r menadi ba!an utama da#am .embuatan .embuatan detekt%r detekt%r ini& Kata Kun,i Kun,i Detekt%r' Detekt%r' emik%nduk emik%ndukt%r t%r'' adiasi' adiasi' Detekt%r emik%ndu emik%ndukt%r kt%r
I.
PENDAHULUAN
P
anca indra manusia tidak bisa secara langsung untuk menangkap atau melihat ada tidaknya partikel radiasi nuklir, karena manusia tidak bisa melihat partikel yang memiliki ukuran mikron bahkan nano. Radiasi dapat diartikan sebagai energi yang dipancarkan dalam bentuk partikel atau gelombang.1 Jika ditinjau dari "muatan listrik"nya, radiasi dapat dibagi menjadi radiasi pengion dan pengion dan radiasi non-pengion. non-pengion.1 Radiasi pengion adalah radiasi yang dapat mengionkan materia yang dilewatinya, semakin besar intensitas dari radiasi radiasi yang dipancarkan dipancarkan akan berdampak berdampak buruk buruk bagi materi materi yang dilewatinya. dilewatinya. Karakter Karakteristik istik dari radiasi radiasi pengion adalah gelombang elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang 1!! nm dan rekuensi ## 1!1$. %edang %edangkan kan,, radia radiasi si non-pe non-pengi ngion on adalah adalah radia radiasi si yang yang tidak tidak dapat dapat mengi mengion on mater materii yang yang dilewa dilewatiny tinyaa berapapun besar intensitas intensitas yang dipancarkan. Karakteristik Karakteristik yang dimiliki radiasi non-pengion adalah gelombang gelombang 1$ yang memiliki panjang gelombang # 1!! nm dan rekuensi 1! . Radiasi sendiri tidak bisa dilihat dengan mata telanjang ataupun dirasakan oleh tubuh tanpa menggunakan apapun. &anusia membutuhkan suatu peralatan khusus untuk mengukur pancaran partikel radiasi. 'lat yang digunakan haruslah yang didesign secara khusus untuk mengukur radiasi karena radiasi yang terpancarkan oleh suatu benda bersiat acak atau random. Pada saat tertentu nilainya akan berbeda dengan beberapa waktu yang akan datang, oleh karena itu pengukuran menggunakan detektor harus diulang sebanyak mungkin agar data yang didapatkan semakin akurat. (engan demikian untuk mendeteksi dan mengukur pancaran partikel radiasi nuklir membutukan bantuaan peralatan instrumentasi yang dikenal sebagai detektor. (engan demikian, salah satu untuk mendeteksinya adalah dengan menggunakan detektor, dimana prinsip kerja peralatan tersebut pada umumnya didasarkan pada interaksi partikel radiasi terhadap detektor )sensor* yang sedemikian rupa sehingga tanggap )respon* dari alat akan sebanding dengan eek radiasi atau sebanding dengan siat radiasi yang diukur. 'pabila dilihat dari segi jenis radiasi yang akan dideteksi dan diukur, diketahui ada beberapa jenis detektor namun disini akan dibahas detektor semikonduktor yang tersusun dari bahan semikonduktor. semikonduktor+.
1 httpwww httpwww.batan.go.idpusdiklate .batan.go.idpusdiklatelearningproteksiradia learningproteksiradiasipengenalanradiasi1-1.htm sipengenalanradiasi1-1.htm diakses !/ (esember +!10 + ardhana, isnu 'rya, 2eknologi 3uklir Proteksi Radiasi dan 'plikasinya, 'ndi 4ogyakarta, 4ogyakarta, +!!5.
04 Desember 2014
13/351081/TK/41271
2ujuan penulis membuat makalah ini adalah untuk mengetahui bagaimana karakteristik bahan semikonduktor, apa saja jenis dan bahan semikonduktor, semikonduktor, bagaimana prinsip dan cara kerja dari detektor semikonduktor, apa saja tipe dari detektor semikonduktor, serta keuntungan dan kerugian menggunakan detektor semikonduktor. &anaat dari penulisan makalah ini adalah untuk memberikan inormasi studi literatur berkaitan dengan detektor semikonduktor sebagai pendeteksi pancaran dan energi partikel radiasi. 6atasan masalah yang dibuat penulis hanya pada pembahasan detektor semikonduktor sebagai pendeteksi pancaran dan energi energi partikel radiasi.
II.
DETEKTOR SEM SEMIKODIKTOR
Karakteristik baan se!ik"n#$kt"r
'rus atau pulsa listrik dapat mengalir melalui bahan yang disebut konduktor. 6ahan yang tidak dapat menghantarkan arus listrik disebut isolator dan semikonduktor namun semikonduktor dapat mengalirkan arus listrik jika memenuhi persyaratan tertentu. 6erikut adalah mekanisme terjadinya arus pada bahan konduktor. 7lektron bisa berpindah ke le8el energi lebih rendah dengan melepaskan sejumlah energi. 6egitu sebaliknya, elektron bisa berpindah ke le8el energi lebih tinggi dengan menyerap sejumlah energi. 7lektron yang menempati le8el terluar dinamakan elektron 8alensi. Jika elektron 8alensi menyerap sejumlah energi, elektron tersebut akan lepas dari ikatan atom dan menjadi elektron bebas. Pada beberapa material, elektron bebas ini bisa berpindah dari satu atom ke atom yang lain sehingga terjadi apa yang dinamakan arus listrik. &aterial tersebut dinamakan material k"n#$kt"r.
9ambar 1 %usunan atom pada konduktor. 9ambar 1 menunjukkan atom-atom pada konduktor, dalam hal ini tembaga )%..er *, *, yang tersusun rapi dalam baris dan kolom, yang biasanya disebut #atti,e.
9ambar + 'liran elektron pada kawat tembaga jika dikenai beda potensial pada kedua ujungnya. 7lektron yang telah lepas dari ikatan atom )digambarkan dalam lingkaran kecil* berada bebas diantara atomatom. Jika kedua ujung sepotong kawat tembaga diberi gaya dari luar, misalnya berupa beda potensial dari sebua sebuah h bater baterai, ai, maka maka elektr elektron on akan akan berge bergera rak k dari dari kutup kutup negati negati ke kutub kutub positi positi, , sehin sehingga gga timbul timbul yang yang dinamakan arus listrik seperti yang ada pada 9ambar +. Karakteristik kelistrikan semikonduktor yang berbeda jika dibandingkan isolator dan konduktor dan bagaimana pemberian doping pada semikonduktor dengan bahan tertentu untuk mengendalikan lingkungan kelistrikannya karena bahan semikonduktor terdiri dari elektron dan hole, yang dapat menyebabkan terjadinya arus listrik adalah adanya pergerakan elektron dan hole ini. Penjelasan tentang semikonduktor dapat dijelaskan dengan teori pita energi dimana teori tersebut dapat dijabarkan dengan menggunakan model atom seperti pada 9ambar / dimana sebuah atom terdiri dari initi atom dan elektron yang bergerak mengelilingi inti pada orbit-orbit tertentu sesuai dengan tingkat le8el energinya. %emak %emakin in jauh jauh posisi posisi orbit orbit suatu suatu elektr elektron on pada pada inti inti atom, atom, semaki semakin n tingg tinggii le8el le8el energ energiny inya. a. 7lektr 7lektron on yang yang menempai le8el terluar dinamakan elektron 8alensi. 7lektron 8alensi mempunya tingkat le8el energi terbesar.
04 Desember 2014
13/351081/TK/41271
9ambar / &odel atom dan le8el energi elektron. (i antara le8el energi indi8idual indi8idual yang dimiliki elektron pada orbit tertentu, tertentu, terdapat terdapat celah energi energi )ener)* )a.*. 7lektron tidak dapat mengorbit pada celah tersebut, tetapi elektron bisa melewatinya dengan cepat, misalkan pada saat elektron menerima energi tambahan dari luar )seperti energi panas atau cahaya* atau saat melepas energinya ke luar. 6ila atom-atom tunggal saling berdekatan sehingga membantuk suatu kisi-kisi kristal, maka atom-atom akan berinteraksi dengan mempunyai ikatan ko8alen. Karena le8el energi setiap elektron 8alensi tidak sama, maka le8el energi jutaan elektron dari suatu bahan akan membentuk rentang energi yang selanjutnya disebut pita energi 8alensi atau pita 8alensi. Jika elektron 8alensi menyerap sejumlah energi, elektron tersebut akan lepas dari ikatan atom dan menjadi elektron bebas dengan le8el energi terletak pada le8el pita energi konduksi. 9ambar 0 menunjukkan besar celah energi )7 ) * antara pita 8alensi dan pita konduksi suatu bahan isolator, semikonduktor, atau konduktor. (apat dilihat bahwa besar pita konduksi suatu bahan akan menunjukkan apakan bahan tersebut termasuk isolator, semikonduktor, atau konduktor.
9ambar 0 Perbandingan besar energi gap )7g* antara pita 8alensi dan pita konduksi suatu bahan isolator, semikonduktor, semikonduktor, atau konduktor. Pada bahan isolator, jarak antara pita 8alensi dan pita konduksi sangat jauh. 7lektron 8alensi membutuhkan energi energi yang relati relati besar untuk bisa meloncat ke pita konduksi, konduksi, sehingga sehingga pada suhu ruang, hanya ada sedikit sekali )atau tidak ada* elektron bebas pada pita konduksi. %ebaliknya, pada bahan konduktor, pita 8alensi dan pita konduksi saling tumpang tindih. 7lektron-elektron 7lektron-elektron 8alensi berupa elektron bebas yang sekaligus menempati menempati pita konduksi. :leh karena itu bahan konduktor sangat mudah menghantarkan arus listrik jika dikenai beda potensial di kedua ujungnya. 6ahan semikonduktor memiliki besar celah energi yang relati lebih kecil dari isolator dan relati lebih besar dari konduktor. Pada suhu mutlak !o K, tidak ada elektron elektron bebas pada pita konduksi konduksi sehingga pada suhu ini, semikonduktor merupakan isolator yang baik. 3amun pada suhu ruang, energi dari luar yang lebih besar dari energi )a. mampu untuk membuat elektron berpindah dari pita 8alensi ke pita konduksi menjadi elektron bebas. 6ahan semikonduktor yang paling banyak digunakan adalah silikon dan germanium. &emiliki struktur seperti gambar ;.
9ambar ; %truktur atom silikon dan germanium. %emikonduktor instrinsik instrinsik dari bahan semikonduktor semikonduktor yaitu besar energi energi )a. silikon dan germanium masingo masing adalah 1,1 e< dan !,$5 e<. Pada suhu mutlak ! K, tidak ada elektron bebas pada pita konduksi, sehingga pada suhu ini, semikonduktor merupakan isolator yang baik. 3amun pada suhu ruang, misal /!!o K, energi dari luar )seperti panas atau cahaya* yang lebih besar dari energi gap mampu untuk membuat elektron
04 Desember 2014
13/351081/TK/41271
bepindah dari pita 8alensi ke pita konduksi menjadi elektron bebas )lihat 9ambar $*. 2empat yang ditinggalkan elektron pada pita 8elensi disebut hole dan bersiat seperti muatan positi. Pada semikonduktor instrinsik, jumlah elektron bebas sama dengan jumlah hole. hole.
9ambar $ Proses terbentuknya elektron bebas dan hole pada semikonduktor instrinsik. %enis #an Baan Se!ik"n#$kt"r
&enurut :wens et al. 'da beberapa jenis semikonduktor yang berasal dari beberapa golongan pada tabel periodik.
9ambar 5 (atar bahan semikonduktor
04 Desember 2014
13/351081/TK/41271
3amun yang paling sering digunakan untuk detektor semikonduktor adalah silikon dan germanium. (etektor jenis ini dapat bekerja pada suhu rendah /!!o K untuk silikon dan =!o K untuk germanium. Karakteristik Detekt"r Se!ik"n#$kt"r
(etektor semikonduktor sering disebut dengan detektor >at padat. (etektor semikonduktor atau detektor >at padat tergolong detektor generasi baru yang berkembang berkat kemajuan teknologi semikonduktor. Pemilihan bahan dasar semikonduktor tergatung pada jenis partikel radiasi yang akan diukur. ?ntuk mendeteksi partikel radiasi gamma dan sinar-@ diperlukan bahan dengan nomor ator lebih besar agar dapat mencapai eisiensi yang tinggi. (etektor semikonduktor, pada prinsipnya bekerja melalui konsep pengukuran perubahan kondukti8itas suatu bahan yang disebabkan oleh adanya radiasi ionisasi. %truktur %truktur detektor semikondukt semikonduktor or adalah adalah sebuah sebuah diode berupa P-3 atau P-A-3 P-A-3 yang diberi diberi reserve biased , yaitu diberi tegangan lebih negati terhadap katoda. Pada keadaan ini tercipta suatu barrier pada pada un,ti%n yang mered mereduks uksii arus arus bocor bocor sehing sehingga ga arus arus ini menjad menjadii sangat sangat kecil. kecil. (alam (alam keadaa keadaan n ini medan medan listri listrik k dalam dalam semikonduktor dapat dibuat sedemikian rupa sehingga cukup eisien untuk mengumpulkan ,!ar)e partikel yang diseba disebabka bkan n oleh oleh parike parikell radias radiasii yang yang menem menembus busnya nya.. (alam (alam kenyata kenyataan, an, arus arus bocor bocor pada pada reserved biased menimbulkan n%ise atau derau pada tampilan detektor. Pada detektor berbahan germanium n%ise cukup kecil bila detektor didinginkan sampai sampai =!o K. %edangkan, bahan silikon dapat bekerja pada suhu /!!o K atau +5o B. 'pabila detektor semikonduktor ditembus olehpartikel radiasi maka dalam de.#eti%n #a*er timbul timbul pasangan e#e,tr%n !%#e reserve rese rve biased v%#ta)e akan lubang-ele lubang-elektron ktron atau atau pair. pair. &edan &edan listri listrik k yang yang ditimb ditimbulk ulkan an oleh oleh menggirin menggiring g charge charge keluar dari de.#eti%n #a*er masuk masuk ke daerah di luar P-3 junction. Jumlah muatan yang terbebaska terbebaskan n sebanding sebanding dengan energi radiasi dan ini menimbul menimbulkan kan pulsa listrik. listrik. 'gar P-3 un,ti%n detektor bereisiensi penuh maka semua energi partikel radiasi harus habis di dalam de.#eti%n #a*er . 6erikut adalah gambar detektor semikonduktor
9ambar 5 %kema semiconductor junction/ 6ahan germanium dan silikon masing-masing mempunyai 0 8alensi elektron yang membentuk kristal yang terdiri atas kisi yang digabungkan oleh ikatan ko8alen. Penyerapan energi oleh kristal akan merusak ikatan tersebut. ?ntuk dapat melempar satu elektron 8alensi agar menghasilkan satu elektron bebas dan terbentuk satu lubang hanya diperlukan energi 1,1+ e<. 7lektron bebas tersebut dapat bergerak dengan mudah dalam kristal. (emikian juga dengan lubangnya. %uatu elektron yang berdekatan dengan lubang dapat melompat ke dalam lubang lubang dan akan akan mengha menghasil silkan kan lubang lubang bekas bekas tempat tempat elektr elektron on semula semula berada berada.. (enga (engan n menghu menghubun bungka gkan n semikonduktor ke rangkaian listrik di dalam semikonduktor, karena elektron akan mengalir menuju ke arah terminal positi dan hole akan mengalir ke terminal positi pula. Kerja detektor semikonduktor tergantung pada adanya kelebihan atau kekurangan elektron. %emikonduktor yang kelebihan elektron disebut semikonduktor tipe n, sedangkan semikonduktor yang kelebihan lubang disebut semikonduktor tipe p. 6ahan semikonduktor murni biasanya mempunyai jumlah elekron dan !%#e yang sama. Kelebihan Kelebihan elektron elektron atau kelebihan !%#e dapat diperoleh dengan menambahkan impurity atau kedalam bahan semikonduktor. / %umber httpwww %umber httpwww.electronics-tu .electronics-tutorials.wsdiodediode0.g torials.wsdiodediode0.gi i diakses !/ (esember +!10
04 Desember 2014
13/351081/TK/41271
6ila ada partikel yang melintasi daerah de.#eti%n #a*er maka maka akan terbentuk pasangan e#ektr%n!%#e sebagai hasil tumbukan yang mengionisasikan antara partikel radiasi dengan kristl semikonduktor. &edan listrik yang kemudian akan menggiring atau menyapu luang dan elektron ke arah terminal masing-masing. Jadi inilah yang menyebabkan kenaikan dalam hambatan beban pada waktu elektron mengalir sepanjang rangkaian luar. Ti&e #an %enis Detekt"r Se!ik"n#$kt"r
'da beberapa jenis detektor semikoduktor yang dikenal seperti semikonduktor sur$a,e barrier dan di$$used dete,t%r , lalu ada detektor detektor yang termasuk termasuk jenis baru yang dapat menggantikan menggantikan di$$used dete,t%r yait yaitu u i%n im.#anted dete,t%r . %elain itu ada juga jenis detektor de.#eti%n #a*er , misalnya detektor jenis .artia##* de.#eted #a*er' t%ta##* de.#eted #a*er dan annua# .artia##* de.#eted #a*er . 3amun yang akan dibahan adalah beberapa jenis detektor berikut a. ur$a,e barrier untuk mengukur radiasi ala dan beta (etektor ini memiliki lapisan jenisCp yang sangat tipis, yang diletakan di atas lapisan jenisCn. (etektor ini sangat eekti dalam pendeteksian partikel bermuatan dan pemisahan tingkat energi yang berbeda-beda. Kemampua Kemampuan n untuk memisahkan memisahkan energi energi yang berbeda-beda berbeda-beda disebut dengan dengan resolusi resolusi energi. (etektor (etektor sur$a,e barrier dapat dapat memisahkan tiga kelompok partikel ala dari 'm-+01 dengan energi ;,0=$D ;,00/D dan ;,/=E &e<. %atu masalah pada detektor surace barrier yang harus mendapat perhatian adalah permukaan kristal harus selalu tetap bersih dan bebas dari minyak atau bahan-bahan pengotor lainnya. %elain itu, detektor ini sangat sensiti terhadap cahaya, karena oton cahaya dapat mencapai 8olume sensiti-nya dan menghasilkan pasangan elektron dan !%#e. -assivate m.#ant -#anar i#i,%n * untuk mengukur radiasi ala dan beta b. PAP% ) -assivate %alah satu metode yang digunakan untuk memasukan bahan pengotor pada permukaan semikonduktor adalah dengan memberikan paparan berkas ion pada permukaan menggunakan akselerator. %ebagai contoh kristal silikon diberi paparan berkas ion boron, akan memiliki lapisanCp yang terbentuk pada permukaannya. &etode pemberian doping ini akan akan membuat kristal lebih stabil stabil dan tidak akan dipengaruhi oleh kondisi kondisi lingkungan. (etektor ini dapat digunakan dalam spektrometri ala, monitoring beta, deteksi beta berenergi rendah dan ionion berat.
c. FP9e FP9e untuk untuk menguk mengukur ur radia radiasi si gamma gamma (etektor semikonduktor germanium memiliki eisiensi yang tinggi untuk mengukur radiasi gamma, namun pada kenyataannya detektor 9e)Gi* harus tetap berada dalam temperatur yang sangat rendah, walaupun sedang tidak digunakan, pada umumnya digunakan nitrogen cair. Fal inilah yang merupakan salah satu keterbatasan jenis detektor ini. 'pabila bahan pengotor dalam kristal germanium tetap rendah, hal ini dapat menyebabkan untuk mendapatkan 8olume sensiti relati lebih kecil. Jenis detektor ini disebut dengan Figh Purity 9ermanium (etektor. (etektor jenis ini dapat disimpan dalam ruangan dengan temperatur kamar tanpa menimbulkan kerusakan pada kristalnya, namun harus tetap didinginkan sebelum digunakan untuk mengurangi jumlah panas yang ditimbulkan oleh elektron dalam pita konduksi. %eperti detektor 9e)Gi*, detektor ini juga eisien digunakan untuk mengukur radiasi gamma. d. G79e G79e untuk untuk menguku mengukurr radias radiasii %inar%inar-@ @ dan gamma gamma G79e merupakan kependekan dari Gow 7nergy 9ermanium (etektor, merupakan konsep baru dalam geometri detector germanium dengan beberapa kelebihan tersendiri dibandingkan dengan detector planar atau coaHial dalam beberapa aplikasi. (etektor G79e dibuat dengan jendela bagian depan yang tipis. Kapasitansi detektor lebih kecil daripada detektor planar dengan ukuran yang sama. (erau )n%ise* pada ampliier pada umumnya meruapakan ungsi dari kapasitansi detektor, namundetektor G79e memiliki bising yang lebih rendah, sehingga memiliki resolusi yang lebih baik pada energi yang rendah dan menengah. (etektor G79e memiliki daerah akti ;! mm+ s.d. /= mm+ dan dengan ketebalan berkisar antara ; mm s.d. +! mm.. ?ntuk meningkatkan respon pada tingkat eneergi yang rendah, biasanya dilengkapi dengan jendela tipis yang terbuat dari bahan 6e. ?ntuk aplikasi yang melibatkan energi di atas /! ke<, detektor G79e dapat dilengkapi dengan jendela yang terbuat dari bahan alumunium setebal !,; mm. e. %iGi %iGi untu untuk k meng menguku ukurr radi radiasi asi %inar %inar-@ -@ (etektor jenis ini sama dengan detektor semikonduktor 9e)Gi*, namun memiliki kelebihan yaitu detektor ini dapat disimpan pada temperatur kamar tanpa menimbulkan kerusakan pada kristal, dan dapat dioperasikan pada temperatur kamar. kamar. ?ntuk meningkatkan kemampuannya, detektor ini dapat didinginkan dengan menggunakan nitrogen nitrogen cair sebelum digunakan. digunakan. %ilikon %ilikon memiliki memiliki nomor atom yang lebih rendah dibandingkan dibandingkan dengan dengan german germanium ium,, hal ini berar berarti ti kemung kemungkin kinan an berint berintera eraksi ksinya nya dengan dengan radia radiasi si gamma gamma lebih lebih kecil. kecil. (etek (etektor tor semikonduktor %i)Gi* tidak lebih eisien dalam pengukuran radiasi gamma, apabila dibandingkan dengan etektor
04 Desember 2014
13/351081/TK/41271
9e)Gi*, namun sangat eisien untuk mengukur radiasi gamma yang memiliki energi yang rendah )kira-kira kurang dari 1;! ke<* atau %inar-@ dan partikel beta atau elektron. . 9e )Gi* (etektor semikonduktor yang terbuat dari bahan-bahan seperti silikon dan germanium, dapat ditambahkan ke dalamnya bahan lithium. (aerah, tempat ditambahkannya bahan lithium tersebut dinamakan sebagai intrinsi, re)i%n re)i%n atau #it!ium #it!ium dri$ted yang berada di antara bahan semikonduktor jenis Cp dan jenis Cn. 6esar kecilnya ukuran instrinsic region menentukan 8olumen sensiti sebuah detektor. Jenis detektor yang terbuat dari bahan semikonduktor, yang ke dalam kristal germanium-nya ditambahkan bahan lithium disebut sebagai detektor 9e)Gi*. 9e)Gi*. Pada temperatur temperatur ruangan, ruangan, atom-ato atom-atom m lithium lithium akan terus bergerak bergerak melalui kristal kristal germanium germanium akan mengubah ukuran instrinsic region, hal inilah yang menjadikan detektor 9e)Gi* harus selalu berada dalam temperatur yang sangat rendah, bahkan pada saat detektor jenis ini tidak sedang digunakan. (etektor 9e)Gi* merupakan detektor yang eisien dalam pengukuran radiasi gamma dan memiliki resolusi energi yang baik. Ke$nt$n'an #an Ker$'ian Men''$nakan Detekt"r Se!ik"n#$kt"r
(etektor ini mempunyai beberapa keunggulan yaitu lebih eisien dibandingkan dengan detektor isian gas 1 karena karena terbuat terbuat dari dari >at padat, padat, serta serta mempuny mempunyai ai resolusi resolusi yang yang lebih lebih baik daripa daripada da jenis jenis detektor detektor lain. lain. (imana, (imana, resolusi resolusi detektor detektor adalah adalah kemampua kemampuan n detektor detektor untuk membedakan membedakan energi energi radiasi radiasi yang berdekatan. %uatu detektor diharapkan mempunyai resolusi yang sangat kecil )high resolution* sehingga dapat membedakan energi radiasi secara teliti. Resolusi detektor disebabkan oleh peristiwa statistik yang terjadidalam proses pengubahan energi radiasi, noise dari rangkaian elektronik, serta ketidak-stabilan kondisi pengukuran.0 + %elain %elain itu itu kemampu kemampuan an mencac mencacah ah detekt detektor or semiko semikondu ndukto ktorr cepat cepat karena karena resol8 resol8ing ing time-n time-nya ya sangat sangat + kecil, yaitu dalam orde nano detik. / Respon Respon sebanding sebanding )linier )linier** dengan dengan energi energi radiasi radiasi yang yang diserahka diserahkan n ke dalam dalam depletion depletion layer layer oleh partik partikel el radiasi. Fal ini menghasilkan resolusi energi yang sangat tajam untuk partikel radiasi bermuatan, sehingga sering digunakan dalam spektrometri partikel radiasi.+ 0 (etektor (etektor semiko semikondukto nduktordapa rdapatt beroperas beroperasii dengan dengan deganga deganga yang sangat sangat rendah, rendah, sekitar sekitar +;-/!! +;-/!! 8olt. 8olt.+ ; ; (ete (etekt ktor or beru berukur kuran an lebi lebih h kec kecil. il. $ &emili &emiliki ki eisi eisiens ensii yang yang lebih lebih ting tinggi gi untuk untuk radi radiasi asi gamm gamma. a.0 5 Fast timin) ,!ara,teristi, yang memungkinkannya dapat mengukur.0 = laju laju cac cacah yan yang g tin ting ggi.0 E &emiliki &emiliki 8olume 8olume detekto detektorr eekti eekti yang dapat diatur diatur sesuai sesuai dengan dengan jenis jenis 0 radiasi yang diukurnya. %edangkan jika kita lihat dari segi kelemahan detektor semikonduktor yaitu/ 1 Farg argany anya le lebih bih ma mahal. hal. + Pemaka Pemakaian iannya nya harus harus sang sangat at hatihati-hat hatii karena karena muda mudah h rusak. rusak. / 6ebera 6eberapa pa jenis detekto detektorr semiko semikondu ndukto ktorr harus harus didingink didinginkan an pada temper temperatu aturr 3itrog 3itrogen en cair sehingga sehingga $ memerlukan dewar yang berukuran cukup besar.
III.
KESIMPULAN
(ari pembahasan tentang semikonduktor didapatkan bahwa detekor semikonduktor sangat baik dikarenakan memiliki ketelitian yang tinggi dalam membedakan energi radiasi yang mengenainya sehingga kita dapat langsung mengetahui jenis radiasi apa yang terpancar dari sumber radiasi. (engan semakin berkembangnya teknologi semikonduktor serta kebutuhan elektronika akan bahan semikonduktor menjadikan detektor semikonduktor ini dapat berkembang sangat pesat. (engan demikian, penelitian lebih lanjut tentang detektor semikonduktor ini sangat diperlukan.
I(. I(.
UCAP UCAPA AN TERIM RIMA KASI ASIH
?capan terima kasih saya tujukan untuk keluarga saya terutama Abu saya yang telah menyemangati saya dalam pembuatan makalah ini, teman-teman kelompok saya yang dengan senang hati bertukar pikiran dengan saya, serta bapak 'gus 6udhie ijatna selaku dosen pengampun dalam mata kuliah deteksi dan pengukuran radiasi yang telah membantu saya dalam penyusunan makalah ini. 0 httpwww httpwww.batan.go.idpusdiklate .batan.go.idpusdiklatelearningPengukuranRa learningPengukuranRadiasi(asar!!.htm diasi(asar!!.htm diakses !/ (esember +!10 ; httpansn.bapeten.go.idilesins'lat?kurRadiasi.pd . diakses !/ (esember +!10 $ 2abung (ewar dipergunakan untuk menyimpan 3itrogen menyimpan 3itrogen )3+* )3+* cair kapasitas kapasitas dibawah ;! Giter.
04 Desember 2014
(.
13/351081/TK/41271
DAFTAR PU PUSTAKA
Jurnal %m.%und semi,%ndu, semi,%ndu,t%r t%r radiati%n radiati%n dete,t%rs dete,t%rs . Bompound I1 I1 :wen :wens, s, 'lan., lan., Peac Peacoc ock, k, '. %m.%und Bompound semicondu semiconductor ctor radiation detectors. 11 June +!!0.
6uku dan 6agian dari 6uku Dete,ti%n %$ adiati%n , Femisphere Publishing Borporation, I1 2soula 2soulanidis, nidis, 3icholas, 3icholas, "easurement and Dete,ti%n Gondon, 1E=/. Tekn%#%)i uk#ir - r%teksi adiasi dan 6.#ikasin*a , 'ndi 4ogyakarta, 4ogyakarta, I+ a ardha rdhana, na, isnu isnu 'rya, 'rya, Tekn%#%)i +!!5. #ektr%nika , Jurusan 2eknik isika, ?9&. I/ I/ ari arida dah, h, +!1+ +!1+,, "%du# 6ar "ata Ku#ia! #ektr%nika I0 &al8in &al8ino, o, '. '. P., P., +!!;, +!!;, #e,tr%ni, -rin,i.#es, &c 9raw Fill
Anternet I1 httpansn.bapeten.go.idilesins'lat?kurRadiasi.pd. diakses diakses !/ (esember +!10 I+ http httpwww.batan.go.id www.batan.go.idpusdik pusdiklatelea latelearningPen rningPengukuran gukuranRadiasi Radiasi(asar!!.h (asar!!.htm tm diakses !/ (esember +!10 I/ httpwww httpwww.electronics-tu .electronics-tutorials.wsdiodediode0.g torials.wsdiodediode0.gi i diakses !/ (esember +!10
