Techniklexikon

Avalanche-Effekt

Lawinen-Effekt. Vervielfachung von freien Ladungsträgern in Gasen und Halblei fern durch Stoßionisation. Die normalerweise vorhandenen freien Ladungsträger entnehmen dem angelegten elektrischen Feld Energie und erreichen bei einer bestimmten Feldstärke (durch die sog. Durchbruchspannung erzeugt) so hohe Geschwindigkeiten, daß sie in der Lage sind, bei Stoßprozessen mit Atomen diese zu ionisieren, d. h. freie Ladungsträger durch Stoßionisation zu erzeugen. Diese neu erzeugten Ladungsträger werden ihrerseits im elektrischen Feld so weit beschleunigt, daß auch sie durch Stoßionisation weitere freie Ladungsträger erzeugen können. Selbst bei Zurücknahme der Feldstärke unter den kritischen Wert führt dieser Vorgang durch die von den Ladungsträgern aufgenommene Energie zu einem lawinenartigen Anstieg der freien Ladungsträger und damit zu einem ständig steigenden Strom. Beim Auftreten des A. in Halbleiterbauelementen führt dieser stark ansteigende Strom zur Zerstörung des Bauelements (2. Durchbruch), falls er nicht durch externe Schaltungsmaßnahmen auf einen zulässigen Wert begrenzt wird. In speziellen Bauelementen (Avalanche-Diode, Ava-lanche-Transistor) wird dieser Effekt technisch genutzt.