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只有当光照射pn结时才能使耗尽层内产生载流子(电子-空穴对)，载流子被结内电场加速形成光电流。利用该原理制成的光电二极管称为耗尽层光电二极管。耗尽层光电二极管有pin层、pn层、金属-半导体型、异质型等ccd(charge coupled device)即电荷耦合器件，通过输入面上光电信号逐点的转换、储存和传输，空气能安装，在其输出端产生一时序信号。随着科技的进步，ccd技术日臻完善，已广泛用于安全防范、电视、工业、通信、远程教育、可视网络1电话等领域。
扩散的结果使得接面附近的n型半导体失去电子得到空穴而带正电，p型半导体失去空穴得到电子而带负电。因为电荷密度不均因此在接面附近产生电场，万宁空气能，如果有自由电子或空穴在电场内产生，则会因为受到电场的作用而移动，空气能价格，自由电子向n型半导体移动，而电洞向p型半导体移动，因此这个区域缺乏自由电子或空穴而称之为空乏区。当光照射在空乏区内将硅原子的电子激发产生光生电子与空穴对，电子与空穴对会因为电场作用而使电池内的电荷往两端集中，此时只要外加电路将两端连接即可利用电池内的电力
但和普通二极管不同，光电二极管是在反向电压下工作的。它的暗电流很小，空气能热泵，只有0-1微安左右。在光线照射下产生的电子----空穴对叫光生载流子，它们参加导电会增大反向饱和电流。光生载流子的数量与光强度有关，因此，反向饱和电流会随着光强的变化而变化，从而可以把光信号的变化转为电流及电压的变化。光电二极管主要用于近红外探测器及光电转换的自动控制仪器中，还可以作为光导纤维通信的接1收器件。
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