Ударная ионизация


Ударная ионизация — это процесс в материале, при котором один энергетический носитель заряда может терять энергию за счет создания других носителей заряда. Например, в полупроводниках электрон (или дырка ) с достаточной кинетической энергией может выбить связанный электрон из его связанного состояния (в валентной зоне ) и перевести его в состояние в зоне проводимости , создав электронно-дырочную пару . Чтобы носители имели достаточную кинетическую энергию , должно быть приложено достаточно большое электрическое поле [1] , по существу требующее достаточно большого напряжения, но не обязательно большого тока.

Если это происходит в области сильного электрического поля , это может привести к лавинному пробою . Этот процесс используется в лавинных диодах , с помощью которых слабый оптический сигнал усиливается перед входом во внешнюю электронную схему. В лавинном фотодиоде первоначальный носитель заряда создается за счет поглощения фотона .

Процесс ударной ионизации используется в современных детекторах космической пыли , таких как Galileo Dust Detector [2] и анализаторах пыли Cassini CDA [3] , Stardust CIDA и Surface Dust Analyzer [4] для идентификации ударов пыли и анализа состава космической пыли. частицы пыли .

Лавинные фотодиоды (APD) используются в оптических приемниках до того, как сигнал подается на схему приемника, фотон умножается на фототок, и это увеличивает чувствительность приемника, поскольку фототок умножается до столкновения с тепловым шумом, связанным с схемой приемника.

Эта статья, связанная с ядерной физикой или атомной физикой , является незавершенной . Вы можете помочь Википедии, дополнив ее .


Пример ионизации входящего электронного удара с образованием новой электронно-дырочной пары