Лавинный пробой - это явление, которое возникает в полупроводниках и диэлектриках при определенных условиях электрического поля. Давайте разберем, что именно приводит к этому явлению и какие механизмы его вызывают.

Причины возникновения лавинного пробоя:

• Ионизация атома: Когда электрическое поле в полупроводнике достигает определенного значения, оно может обеспечить достаточную энергию для ионизации атомов. Это приводит к образованию свободных зарядов (электронов и дырок), которые начинают двигаться под действием электрического поля.
• Увеличение числа носителей заряда: Свободные электроны, получившие достаточную энергию, могут столкнуться с другими атомами и ионизировать их. Это создает новые свободные электроны, которые также начинают двигаться и ионизировать другие атомы. Этот процесс называется лавинной ионизацией, поскольку количество свободных зарядов растет экспоненциально.
• Полярная ионизация: Этот механизм также может способствовать лавинному пробою. Полярные молекулы в диэлектриках могут быть ориентированы под действием электрического поля, что приводит к изменению их свойств и возможности ионизации.

Этапы возникновения лавинного пробоя:

1. Применение внешнего электрического поля к полупроводнику.
2. Достижение критического значения поля, при котором начинается ионизация атомов.
3. Увеличение числа свободных зарядов через лавинную ионизацию.
4. Дальнейшее увеличение тока и, как следствие, лавинный пробой, который может привести к разрушению полупроводника или диэлектрика.

Таким образом, лавинный пробой возникает в результате сложного взаимодействия между свободными зарядами и атомами материала, что приводит к быстрому увеличению числа носителей заряда и, в конечном итоге, к резкому увеличению тока.