О скорости ударной ионизации в прямозонных полупроводниках

В рамках $14$-зонной $\mathbf{k}\cdot\mathbf{ p}$ модели исследована интенсивность процессов ударной ионизации в прямозонных полупроводниках и получены аналитические выражения для темпа ударной ионизации. Показано, что вблизи энергетического порога скорость процесса определяется суммой изотропного вклада, кубического по отстройке от порога, и сильно анизотропного квадратичного, возникающего лишь в меру взаимодействия с далекими зонами. Сопоставление этих вкладов в условиях усреднения по невырожденному изотропному распределению неравновесных электронов с некоторой эффективной температурой $T^*$ показывает, что именно кубический, а не традиционно используемый квадратичный вклад доминирует для прямозонных полупроводников с $E_g<1-1.5\,$эВ вплоть до $T^* = 300\,\textrm{K}$, и это должно учитываться при расчетах приборных характеристик устройств, использующих эффект лавинного умножения носителей.