Quantum Avalanche의 과정에 대한 자세한 설명은 다음과 같습니다.
1. 고 전기장 : 충분히 높은 전기장이 비전 도관 또는 반도체에 걸쳐 적용될 때, 재료 내의 에너지 밴드가 왜곡되고, 원자가 대역과 전도 대역 사이의 밴드 갭이 감소된다.
2. 전자 터널링 : 강한 전기장의 영향 하에서, 원자가 밴드의 전자는 에너지 장벽을 통해 전도 대역으로의 감소 된 밴드 갭 및 터널을 극복 할 수있다. 이 공정은 전자의 열 여기에 비해 에너지가 적으며, 이는 전자가 밴드 갭을 가로 질러 점프하는 일반적인 방법입니다.
3. 캐리어 곱셈 : 전도 밴드로 터널로 터널을 조정하는 전자는 전기장으로부터 에너지를 얻고 가속하여 다른 원자가 전자와 충돌합니다. 이러한 충돌은 추가 이온화와 추가 전자 구멍 쌍의 생성을 유발합니다. 이 과정은 충격 이온화 또는 캐리어 곱셈으로 알려져 있습니다.
4. 눈사태 효과 : 새로 생성 된 전자 및 구멍은 충격 이온화 과정을 반복 할 수 있으며, 충전 담당자의 수가 기하 급수적으로 증가하는 연쇄 반응 유사 효과를 초래할 수 있습니다. 이것은 전류를 빠르게 증폭시켜 재료가 비전도에서 전도체로 갑자기 전환 될 수있게한다.
혈장 형성 : 전하 담체의 밀도가 계속 증가함에 따라 재료의 전기 저항력이 감소하고 혈장처럼 행동하기 시작합니다. 이 혈장 상태에서, 다수의 자유 전자 및 구멍이 공존하여 재료가 전기를 효율적으로 전도 할 수있게한다.
Quantum Avalanche는 눈사태 포토 다이오드, 광전자 및 고전력 스위치를 포함한 여러 전자 장치 및 응용 분야에서 중요한 현상입니다. 또한 번개 타격 또는 절연체의 전기 분해와 같은 극한의 전기장 하에서 재료의 행동을 이해하는 것도 중요합니다.
