光电二极管及其相关的前置放大器是基本物理量和电子量之间的桥梁。许多精密应用领域需要检测光亮度并将之转换为有用的数字信号。光检测电路可用于 CT扫描仪、血液分析仪、烟雾检测器、位置传感器、红外高温计和色谱分析仪等系统中。在这些电路中，光电二极管产生一个与照明度成比例的微弱电流。
光电二极管在日常生活的应用非常广泛，光电二极管是将光信号转换为电信号的半导体器件。它的结构与半导体二极管相似，其芯片是具有光敏特征的PN结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。
当没有光时，反向电流非常小，这称为暗电流。当有光时，携带能量的光子进入PN结，并将能量转移到共价键上的键合电子上，从而使部分电子脱离共价键，从而生成电子-空穴对，它们是称为光生载流子。
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