半導體光敏元件

半導體光敏元件按光電效應的不同而分為光導型和光生伏打型（見光電式感測器）。光導型即光敏電阻，是一種半導體均質結構。光生伏打型包括光電二極體、光電三極體、光電池、光電場效應管和光控可控硅等，它們屬於半導體結構型器件。半導體光敏元件的主要參數和特性有靈敏度、探測率、光照率、光照特性、伏安特性、光譜特性、時間和頻率響應特性以及溫度特性等，它們主要由材料、結構和工藝決定。

又稱光導管。它是利用光照時半導體滿帶的電子飛越禁帶而改變導電率的原理製成的。其電阻值隨光照強度變化可達107倍。經不同工藝摻雜的硫化鎘光敏電阻的光譜響應峰值在520至620納米間。通過工藝控制和加濾光片校正能得到近似人的視感的響應曲線。因此它被廣泛用於攝像技術中。用硫化鎘、硒化鎘混合製成的光敏電阻，通過調整比例和雜質能獲得520～720納米的光譜響應，並能提高靈敏度。硫化鋁、銻化銦、鍺（摻金）等材料的光敏電阻適於紅外探測，可用於遙感技術。

它是可見光和紅外光的重要探測器，又稱光電二極體。其工作原理是，當光照下光子能量超過禁帶能量時，光敏二極體的響應時間遠比光敏電阻快，一般都小於1微秒。淺PN結硅二極體和砷化鎵二極體的響應曲線近似人的視感響應曲線，可用於攝像技術。

又稱光電三極體。它把集基結的光生伏打效應和三極體的電流放大特性結合起來，可以獲得優於光敏二極體的靈敏度，但暗電流增大，溫度特性和線性度較差。為了改善這些不足，常在一片矽片上分別製成光敏二極體和三極體或複合管。

半導體光敏元件廣泛應用於精密測量、光通信、計算技術、攝像、夜視、遙感、制導、機器人、質量檢查、安全報警以及其他測量和控制裝置中，例如：光敏電阻、光敏二極體。

光敏電阻是利用光照時半導體滿帶的電子飛越禁帶而改變導電率的原理製成的，其電阻值隨光照強度變化可達107倍。通過工藝控制和加濾光片校正能得到近似人的視感的響應曲線，因此它被廣泛用於攝像技術中。硫化鋁、銻化銦、鍺（摻金）等材料的光敏電阻適於紅外探測，可用於遙感技術。光敏二極體是可見光和紅外光的重要探測器，當光照下光子能量超過禁帶能量時，在PN結及其附近激發產生電子空穴對，它們被結電場分離，分別向N區和P區移動，從而產生光生伏打電壓，利用這種效應就可以測量光照強度。