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光電器件是控制光能與電能之間轉(zhuǎn)換的電子器件的總稱,。
廣義上講，有將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的發(fā)光元件和將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的受光元件,。發(fā)光元件是當(dāng)電流通過時發(fā)光的元件,，發(fā)光二極管是典型的例子。
燈泡和熒光燈也通過電流通過而發(fā)光,，但一般而言,，發(fā)光元件僅限于使用半導(dǎo)體的元件，不包括半導(dǎo)體,。此外,，光電探測器在接收光時會產(chǎn)生電流；太陽能電池就是一個例子。
光電元件的應(yīng)用
光電元件廣泛應(yīng)用于利用光的領(lǐng)域的設(shè)備中,。在發(fā)光元件的情況下,，各種用途的實例包括使用發(fā)光二極管的照明設(shè)備的發(fā)光部件、用于檢測傳感器中的物體的光源（例如光斷續(xù)器）,、以及作為光學(xué)領(lǐng)域中的信號光源的半導(dǎo)體激光器,。我可以。
除了上述太陽能電池之外,，光接收元件的示例包括照度計,、相機曝光計、CD和DVD拾取器,、照相設(shè)備中的圖像傳感器以及檢測從物體反射的光的光遮斷器,。
光電元件原理
發(fā)光元件和受光元件的原理有很大不同。
1. 發(fā)光元件
發(fā)光二極管是一種典型的發(fā)光器件,，其基本結(jié)構(gòu)是P型半導(dǎo)體（空穴占多數(shù)載流子）和N型半導(dǎo)體（電子占多數(shù)載流子）的PN結(jié),。 ）。 有,。
當(dāng)向發(fā)光二極管施加正向電壓時,，電子和空穴在發(fā)光二極管芯片內(nèi)部移動，從而導(dǎo)致電流流動,。當(dāng)電子和空穴在運動過程中碰撞時,，它們會重新結(jié)合，但在這種狀態(tài)下,，能量小于電子和空穴的組合能量,。
這種減少的能量轉(zhuǎn)化為光并發(fā)射到半導(dǎo)體外部。這就是光發(fā)射的原理,。
2.光電探測器
光電探測器利用光電效應(yīng),。光電效應(yīng)是指在半導(dǎo)體的PN結(jié)處發(fā)生的現(xiàn)象。即使光電二極管兩端短路,，PN結(jié)處也會形成電場,，電場內(nèi)會出現(xiàn)電位梯度。
當(dāng)光照射到這個電場中時,，能量產(chǎn)生電子和空穴,，但電子由于電勢梯度而立即移動。換句話說,，短路的外電路會流過電流,，也就是電子的運動，并且光線越強（光子數(shù)越多）,，這個電流就越大,。
注意,，當(dāng)向PN結(jié)施加反向偏壓時，電場擴大,，因此在相應(yīng)更寬的區(qū)域中產(chǎn)生電子和空穴,。另外，由于電勢斜率變強,，因此載流子移動速度變快,，可以期待高速響應(yīng)。
光電元件的種類
分類為光電器件的半導(dǎo)體器件包括以下幾種,。
1. 發(fā)光元件
發(fā)光二極管（英語：Light Emitting Diode）
許多具有從近紅外到可見光區(qū)域不同發(fā)射波長的發(fā)光二極管已經(jīng)商業(yè)化,，但尤其是藍光LED的需求正在迅速增長，因為它們被用于照明設(shè)備,。另一方面,，發(fā)射近紅外光的發(fā)光二極管被用作光通信裝置。
半導(dǎo)體激光器
可以發(fā)出比普通 LED 更強,、更相干的光,。熟悉的應(yīng)用示例包括利用其直線特性的激光筆，以及利用其高光強度和單一波長的投影儀光源,。
有機 EL（電致發(fā)光）
用于薄型輕型顯示器，例如電視和攝影設(shè)備的取景器,。
2.光電探測器
光電二極管
具有多種用途,，包括用于測量儀器的傳感器，例如測量光強度的照度計,，以及用于利用光檢測物體的傳感器,。
光電晶體管
一種比光電二極管具有更高靈敏度的傳感器，因為它在晶體管的基極區(qū)域接收光并放大那里產(chǎn)生的電流,。主要用于光斷續(xù)器的受光部分,。
圖像傳感器
通過在平面上排列大量光電二極管并將圖像投影到其上來創(chuàng)建圖像數(shù)據(jù)的傳感器。它用于拍攝靜態(tài)圖像和視頻的相機的成像部分,。
盡管作為半導(dǎo)體器件其體積非常大且昂貴,，但它已被廣泛用作過去使用的圖像拾取管和照相膠片的替代品。
