半導(dǎo)體光電探測器是利用內(nèi)光電效應(yīng)進(jìn)行光電探測的，通過吸收光子產(chǎn)生電子ˉ空穴對(duì)從雨在外電路產(chǎn)生光電流。其過程可以分為三步：光子吸收產(chǎn)生電子ˉ空穴對(duì)，在適當(dāng)內(nèi)電場作用流子的漂移，歐姆接觸收集載流子。半導(dǎo)體光電探測器有以下優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、低工作電壓、寬頻譜范圍、高量子效率、器件穩(wěn)定性好、工作溫度范圍寬、可批量生產(chǎn)、成本低等。正是由于這些優(yōu)點(diǎn)使半導(dǎo)體光電探測器得到了廣泛應(yīng)用，從可見光波段到紅外波段，從光纖通信到光學(xué)測距，從激光制導(dǎo)到光電成像，半導(dǎo)體光電探測器都顯示了其優(yōu)異的性能。

　　和激光器不同，眾多半導(dǎo)體材料都可用來制造光電探測器。只要入射光波長在半導(dǎo)體材料的光譜吸收范圍，即使是硅鍺這樣的間接帶隙材料也可用來制造光電探測器。這些材料包括：IV族單晶Si，Go；III－V族二元及多元組分化合物GaAs，InP，InSb，GaAlAs，InGaAs，InGaP，InGaAsP等。對(duì)于硅這樣間接帶隙材料其光譜吸收曲線不像GaAs那樣具有陡峭吸收邊，其吸收系數(shù)也相應(yīng)小許多，其波長吸收極限為1.1 gm。在小于這一波長范圍內(nèi)，硅是廣泛使用的光電探測器材料。由于其電子與空穴離化率之比很高，用它制成的雪崩二極管的噪聲很小，從而使得帶寬增益很大。鍺的光譜吸收范圍寬，覆蓋了可見光波段到光通信波段。因此鍺可用來制造長波長1.3 gm和1.55 gm波段光纖通信探測器。鍺光電探測器遇到主要問題是其暗電流較大，從而導(dǎo)致了靈敏度、光譜響應(yīng)及溫度穩(wěn)定性等一系列問題而限制了它的應(yīng)用?，F(xiàn)在光通信波段廣泛使用的光電探測器材料是InGaAs和InGaAsP，這些III-V族組分化合物可以通過調(diào)整各組分的含量以改變禁帶寬度，從而使其光譜吸收曲線拓展到光通信波段。

　　根據(jù)光電探測器結(jié)構(gòu)的不同，光電探測器可以分為4種：即pn結(jié)光電探測器、PIN光電探測器、APD雪崩光電二極管及金屬－半導(dǎo)體－金屬M(fèi)SM光電探測器。其中pn結(jié)光電探測器是結(jié)構(gòu)簡單的一種探測器｀其結(jié)構(gòu)為一個(gè)普通的pn結(jié)，光生載流子在電場作用下漂移到pn結(jié)兩邊。由于普通pn結(jié)耗盡區(qū)太窄，光生載流子含有擴(kuò)散成分，嚴(yán)重影響了器件工作速度。因此人們?cè)趐n結(jié)中間加了一層本征層以增加耗盡層寬度，這樣就使得光生載流子在強(qiáng)電場作用下漂移到pn結(jié)，避免了載流子擴(kuò)散成分對(duì)光電探測器的影響，極大地提高了工作速度。APD結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有內(nèi)部增益功能，因此其響應(yīng)度和信噪比S/N都比較高。MSM結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝和微電子工藝兼容，便于和場效應(yīng)管電子器件集成實(shí)現(xiàn)OEIC光電子集成回路。

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