光電探測器是一種能夠將光信號轉換成電信號的器件,它的結構和光電二極管類似,但是在其PN結上添加了更多的高摻雜層,從而提高了其靈敏度和響應速度。廣泛應用于通信、計算機、醫療、能源和環保等領域。
光電探測器的功能是把微弱的光信號轉換成電信號,然后經過放大器將電信號放大,從而達到檢測光信號的目的。光敏電阻是最早發展的一種光電探測器。它利用了半導體受光照后電阻變小的效應。此外,光電二極管、光電池都可以用作光電探測元件。十分微弱的光信號,可以用雪崩光電二極管來探測。它是把一個PN結偏置在接近雪崩的偏壓下,微弱光信號所激發的少量載流子通過接近雪崩的強場區,由于碰撞電離而數量倍增,因而得到一個較大的電信號。除了光電探測器外,還有與它類似的用半導體制成的粒子探測器。
半導體發光二極管的結構是一個PN結,它正向通電流時,注入的少數載流子靠復合而發光。它可以發出綠光、黃光、紅光和紅外線等。所用的材料有GaP、GaAs、GaAs1-xPx、Ga1-xAlxAs、In1-xGaxAs1-yPy等。
如果使高效率的半導體發光管的發光區處在一個光學諧振腔內,則可以得到激光輸出。這種器件稱為半導體激光器或注入式激光器。最早的半導體激光器所用的PN結是同質結,以后采用雙異質結結構。雙異質結激光器的優點在于它可以使注入的少數載流子被限制在很薄的一層有源區內復合發光,同時由雙異質結結構組成的光導管又可以使產生的光子也被限制在這層有源區內。因此雙異質結激光器有較低的閾值電流密度,可以在室溫下連續工作。
當光線投射到一個PN結上時,由光激發的電子空穴對受到PN結附近的內在電場的作用而向相反方向分離,因此在PN結兩端產生一個電動勢,這就成為一個光電池。把日光轉換成電能的日光電池很受人們重視。最先應用的日光電池都是用硅單晶制造的,成本太高,不能大量推廣使用。國際上都在尋找成本低的日光電池,用的材料有多晶硅和無定形硅等。
利用半導體的其他特性做成的器件還有熱敏電阻、霍耳器件、壓敏元件、氣敏晶體管和表面波器件等。