Ударная ионизация

Пример ионизации входящего электронного удара с образованием новой пары электрон-дырка.

Ударная ионизация — это процесс в материале, при котором один энергичный носитель заряда может терять энергию за счет создания других носителей заряда. Например, в полупроводниках электрон кинетической (или дырка ) с достаточной энергией может выбить связанный электрон из связанного состояния (в валентной зоне ) и перевести его в состояние в зоне проводимости , создавая пару электрон-дырка . Чтобы носители имели достаточную кинетическую энергию , необходимо приложить достаточно большое электрическое поле. ^[1] по сути, требуется достаточно большое напряжение, но не обязательно большой ток.

Если это происходит в области сильного электрического поля , это может привести к лавинному пробою . Этот процесс используется в лавинных диодах , с помощью которых небольшой 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 космической пыли, детекторах Galileo. таких как детектор пыли ^[2] и анализаторы пыли Cassini CDA , ^[3] Stardust CIDA и анализатор поверхностной пыли ^[4] для идентификации пылевых воздействий и анализа состава частиц космической пыли .

В некотором смысле ударная ионизация — это процесс, обратный оже- рекомбинации .

Лавинные фотодиоды (ЛФД) используются в оптических приемниках, прежде чем сигнал подается в схему приемника, фотон умножается на фототок, и это увеличивает чувствительность приемника, поскольку фототок умножается до возникновения теплового шума, связанного со схемой приемника.

См. также

Ссылки

^ Сзе, С.М. (1981). Физика полупроводниковых приборов . Джон Уайли и сыновья. п. 45 . ISBN 0-471-05661-8 .
^ Грюн, Э .; и др. (май 1992 г.). «Детектор пыли Галилео» . Обзоры космической науки . 60 (1–4): 317–340. Бибкод : 1992ССРв...60..317Г . дои : 10.1007/BF00216860 . Проверено 3 февраля 2022 г.
^ Шрама, Р.; и др. (сентябрь 2004 г.). «Анализатор космической пыли Кассини» . Обзоры космической науки . 114 (1–4): 465–518. Бибкод : 2004ССРв..114..465С . дои : 10.1007/s11214-004-1435-z . Проверено 3 февраля 2022 г.
^ Кемпф, Саша; и др. (май 2012 г.). «Линейный пылевой масс-спектрометр высокого разрешения для полета к галилеевым спутникам». Планетарная и космическая наука . 65 (1): 10–20. Бибкод : 2012P&SS...65...10K . дои : 10.1016/j.pss.2011.12.019 .

Внешние ссылки

Анимация, показывающая ударную ионизацию в полупроводнике.

Эта ядерной или атомной физикой, статья, связанная с незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Сзе, С.М. (1981). Физика полупроводниковых приборов . Джон Уайли и сыновья. п. 45 . ISBN 0-471-05661-8 .

[2] Грюн, Э .; и др. (май 1992 г.). «Детектор пыли Галилео» . Обзоры космической науки . 60 (1–4): 317–340. Бибкод : 1992ССРв...60..317Г . дои : 10.1007/BF00216860 . Проверено 3 февраля 2022 г.

[3] Шрама, Р.; и др. (сентябрь 2004 г.). «Анализатор космической пыли Кассини» . Обзоры космической науки . 114 (1–4): 465–518. Бибкод : 2004ССРв..114..465С . дои : 10.1007/s11214-004-1435-z . Проверено 3 февраля 2022 г.

[4] Кемпф, Саша; и др. (май 2012 г.). «Линейный пылевой масс-спектрометр высокого разрешения для полета к галилеевым спутникам». Планетарная и космическая наука . 65 (1): 10–20. Бибкод : 2012P&SS...65...10K . дои : 10.1016/j.pss.2011.12.019 .

[1]

[2]

[3]

[4]