이 공정은 충분히 강한 전기장이 재료에 적용될 때 발생하여 자유 충전 담체가 다른 원자 또는 분자와 충돌하고 이온화하기에 충분한 에너지를 얻어 추가 전하 운반체를 생성 할 수 있습니다. 그런 다음 새로 생성 된 전하 운반체는 다른 원자 또는 분자를 이온화하여 연쇄 반응을 일으켜 자유 충전 담체의 수의 지수 성장과 재료의 저항의 상응하는 감소를 초래할 수 있습니다.
전기장 강도가 증가함에 따라, 양자 눈사태의 확률도 증가하여 결국 재료가 비전 도자에서 도체로 갑자기 전환되는 중요한 지점에 도달합니다.
이 전이는 재료의 저항의 급격한 감소와 그에 상응하는 전도도가 동반됩니다. Quantum Avalanche가 발생하는 데 필요한 임계 전기 강도는 밴드 갭, 유효 질량 및 유전 상수와 같은 재료의 특성에 따라 다릅니다.
Quantum Avalanche는 Zener Diodes, Avalanche Photodiodes 및 Metal-interulator-Metal (MIM) 터널 접합과 같은 다양한 전자 장치 및 현상에서 중요한 역할을합니다.
Zener Diodes에서, Quantum Avalanche는 안정적인 전압 기준을 달성하는 데 사용되는 반면, 눈사태 포토 다이오드에서는 전하 담체의 곱셈을 통해 신호를 증폭시켜 저 강도 광의 검출을 가능하게합니다. 반면에 MIM 터널 접합부는 Quantum Avalanche에 의존하여 비 휘발성 메모리 장치에서 높은 저항 상태를 달성합니다.
