§６—１光敏电阻传感;光敏传感器是把光信号变成电信号的一种传感器，其并不局限于检测可见光，有的还可用于检测不可见光(包括红外线、紫外线)。光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，有光敏电阻传感器、光敏半导体传感器、光导纤维传感器、ＣＣＤ图像传感器和热释电红外传感器等，在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。;一、光电效应;１.外光电效应
在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面并向外发射的现象称为外光电效应，也称光电发射效应，逸出来的电子称为光电子。根据该效应制成的光电器件有光电管、光电倍增管、光电摄像管等。
２.内光电效应
在光线作用下，物体内部释放出电子，但这些电子并不逸出物体表面，仍然留在物体内部，从而使物体的导电性能发生变化的现象称为内光电效应，也称光电导效应。根据该效应制成的光电器件有光敏电阻等。;３.光生伏特效应
在光线的作用下，能够使物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应，根据该效应制成的光电器件有光电池、光敏二极管、光敏晶体管和光敏晶闸管等。;二、光敏电阻传感器的结构、原理及分类。;;２.光敏电阻传感器的常见类型
根据半导体材料的分类，光敏电阻有两大基本类型:本征型半导体光敏电阻与杂质型半导体光敏电阻。本征型半导体光敏电阻的长波长要短于杂质型半导体光敏电阻的长波长，因此，本征型半导体光敏电阻常用于可见光波段的探测，而杂质型半导体光敏电阻常用于红外波甚至远红外波辐射的探测。;３.光敏电阻传感器的结构通过光电导效应可得出以下结论:
(１)光电导材料的光电导灵敏度与光电导材料两电极间的距离有关。
(２)光电导材料在微弱辐射作用下的光电导灵敏度与光敏电阻两电极间距离的平方成反比；在强辐射作用下的光电导灵敏度与光敏电阻两电极间距离的２/３次方成反比。
;因此，为了提高光敏电阻的光电导灵敏度，要尽可能地缩短光敏电阻两电极间的距离，这就是光敏电阻结构设计的基本原则，根据光敏电阻的设计原则可以设计３种基本结构分别是梳形结构、蛇形结构与刻线形结构，如图所示。
;光敏电阻结构示意图
ａ)梳形结构ｂ)蛇形结构ｃ)刻线形结构
１—光电导材料２—电极３—衬底材料;三、光敏电阻传感器的基本特性
光敏电阻的基本特性包含光电特性、伏安特性、温度特性、时间响应特性等。;１.光电特性
光敏电阻在黑暗的室温条件下，由于热激发产生的载流子使它具有一定的电导，该电导称为暗电导(其倒数为暗电阻)，一般的暗电导都很小。当有光照射在光敏电阻上时，它的电导将变大，这时的电导称为光电导。光电导随着光照量变化，光电导越大，光敏电阻就越灵敏，这个特性称为光敏电阻的光电特性。;２.伏安特性
光敏电阻的本质是电阻，符合欧姆定律。因此，它具有与普通电阻相似的伏安特性，但其电阻值是随入射光度量变化的。如图所示为典型的硫化镉(ＣｄＳ)光敏电阻两端电压Ｕ与流过它的电流Ｉ的关系曲线，即伏安特性曲线。;;３.温度特性
光敏电阻为多数载流子导电的光电器件，具有复杂的温度特性。其温度特性与光电导材料有着密切的关系。不同材料的光敏电阻有着不同的温度特性。一般而言，温度升高时。光敏电阻的灵敏度和暗电阻都会下降。;４.时间响应特性
即光敏电阻对光照反应的延时特性，不同材料的光敏电阻具有不同的响应时间。大多数光敏电阻的响应时间都较长，而且具有特殊性。当用一个理想方波脉冲辐射照射光敏电阻时，光生电子要有产生的过程，光生电导率要经过一定的时间才能达到稳定；当停止辐射时，复合光生载流子也需要时间，说明光敏电阻具有较大的惯性。
光敏电阻灵敏度高，反应速度快，光谱特性好，在高温、多湿的恶劣环境下还能保持高度的稳定性和可靠性，可广泛应用于照相机、验钞机、光控灯具等。;§６—２光敏半导体传感器;一、光敏二极管
光敏二极管是最简单、最具有代表性的光敏半导体器件。其中，ＰＮ结硅光敏二极管为最基本的光敏半导体器件，其他同类器件都是在它的基础上为提高某方面的特性而发展起来的。;１.光敏二极管的结构
光敏二极管可分为以Ｐ型硅为衬底的２ＤＵ型和以Ｎ型硅为衬底的２ＣＵ型两种结构形式。如图所示为２ＤＵ型光敏二极管的结构及其电路符号，在高阻(轻掺杂)Ｐ型硅片上通过扩散或注入的方式生成很浅的Ｎ型层，形成ＰＮ结。;２ＤＵ型光敏二极管
ａ)结构ｂ)电路符号;２.光敏二极管的工作原理光敏二极管的工作原理如图所示。;当光子入射到ＰＮ结形成的耗尽层内时，ＰＮ结中的原子吸收了光子的能量，并产生本征吸收，激发出电子—空穴对，在耗尽区内建电