Ударная ионизация — это процесс в материале, при котором один энергичный носитель заряда может терять энергию, создавая другие носители 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 , создавая пару электрон-дырка . Для того чтобы носители имели достаточную кинетическую энергию , необходимо приложить достаточно большое электрическое поле, [1] по сути требующее достаточно большого напряжения, но не обязательно большого тока.
Если это происходит в области сильного электрического поля , то это может привести к лавинному пробою . Этот процесс используется в лавинных диодах , в которых небольшой оптический сигнал усиливается перед поступлением во внешнюю электронную цепь. В лавинном фотодиоде исходный носитель заряда создается путем поглощения фотона .
Процесс ударной ионизации используется в современных детекторах космической пыли , таких как детектор пыли Galileo [2] и анализаторах пыли Cassini CDA , [3] Stardust CIDA и анализаторе поверхностной пыли [4] для идентификации пылевых ударов и анализа состава частиц космической пыли .
В некотором смысле ударная ионизация — это процесс, обратный рекомбинации Оже .
Лавинные фотодиоды (ЛФД) используются в оптических приемниках. Перед подачей сигнала в схему приемника фотон умножается на фототок, и это повышает чувствительность приемника, поскольку фототок умножается до столкновения с тепловым шумом, связанным с схемой приемника.