stringtranslate.com

Ударная ионизация

Пример ионизации при ударе входящего электрона с образованием новой пары электрон-дырка

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.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Sze, SM (1981). Физика полупроводниковых приборов . John Wiley & Sons. стр. 45. ISBN 0-471-05661-8.
  2. ^ Грюн, Э .; и др. (май 1992 г.). «Детектор пыли Галилео». Space Science Reviews . 60 (1–4): 317-340. Bibcode : 1992SSRv...60..317G. doi : 10.1007/BF00216860 . Получено 3 февраля 2022 г.
  3. ^ Srama, R.; et al. (сентябрь 2004 г.). «Анализатор космической пыли Cassini». Space Science Reviews . 114 (1–4): 465-518. Bibcode : 2004SSRv..114..465S. doi : 10.1007/s11214-004-1435-z . Получено 3 февраля 2022 г.
  4. ^ Кемпф, Саша и др. (май 2012 г.). «Линейный масс-спектрометр пыли высокого разрешения для миссии к галилеевым спутникам». Planetary and Space Science . 65 (1): 10–20. Bibcode :2012P&SS...65...10K. doi :10.1016/j.pss.2011.12.019.

Внешние ссылки