1. 광자 흡수 : 에너지가 충분한 광자가 반도체 재료에 부딪 치면 재료의 원자에 의해 흡수 될 수 있습니다.
2. 전자 구멍 쌍 생성 : 흡수 된 광자는 그의 에너지를 원자 내의 전자로 전달하여 전자가 더 높은 에너지 수준으로 여기되게한다. 이것은 원래 전자 위치에서 양으로 하전 된 "구멍"을 남깁니다. 여기 전자와 구멍은 전자 구멍 쌍을 구성합니다.
3. 드리프트 및 확산 : 전자 구멍 쌍은 드리프트 및 확산 과정을 경험합니다. 반도체 재료 (적용된 바이어스 또는 내장 전위로 인해)에 존재하는 전기장은 전자와 구멍이 각각의 전극 (N- 타입 및 P 형 영역)으로 이동하게한다.
4. 충격 이온화 : 전자와 구멍이 반도체 재료를 통과함에 따라, 그들은 충돌하는 원자에서 느슨한 추가 전자를 노크하기에 충분한 운동 에너지를 얻을 수 있습니다. 충격 이온화로 알려진이 과정은 새로운 전자 구멍 쌍의 생성으로 이어집니다.
5. 눈사태 효과 : 새로 생성 된 전자와 구멍은 더 많은 영향 이온화 이벤트를 겪을 수있어 눈사태 효과를 초래할 수 있습니다. 각각의 전자 또는 구멍은 충격 이온화를 통해 다수의 추가 전자 구멍 쌍을 생성 할 수 있습니다.
이 과정의 결과로 단일 광자는 캐스케이드의 이온화 이벤트를 트리거하여 궁극적으로 다수의 전하 캐리어를 생성 할 수 있습니다. 생성 된 총 전하 담체의 총 수는 원래 단일 광자보다 상당히 클 수있어 신호의 증폭을 초래합니다.
Photomultipliers 및 Avalanche Photodiodes는 저조도 신호를 탐지하고 증폭시키기 위해이 현상을 사용하는 전자 장치로, 효과적으로 측정 및 처리 할 수 있습니다.
