Введение

Импактная ионизация – это процесс в материале, при котором один носитель заряда с высокой энергией 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 электронно-дырочную пару. Для того чтобы носители обладали достаточной кинетической энергией, необходимо приложить достаточно сильное электрическое поле, что, по сути, требует достаточно высокого напряжения, но не обязательно большого тока. Если это происходит в области с высоким электрическим полем, это может привести к лавинному пробою. Этот процесс используется в лавинных диодах, где небольшой оптический сигнал усиливается перед поступлением во внешнюю электронную схему. В лавинном фотодиоде первоначальный носитель заряда создается в результате поглощения фотона. Процесс ионизации удара используется в современных детекторах космической пыли, таких как детектор пыли "Галилео" и анализаторы пыли Cassini CDA, Stardust CIDA и анализатор поверхностной пыли, для идентификации столкновений с пылью и анализа состава частиц космической пыли. В определенном смысле, ионизация удара является обратным процессом рекомбинации Аугера. Авалансовые фотодиоды (APD) используются в оптических приемниках перед подачей сигнала в приемную схему; фотоны умножаются, создавая фототок, что повышает чувствительность приемника, поскольку фототок усиливается до возникновения теплового шума, связанного с приемной схемой.