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为更有效的利用由电子与空穴来产生电流，因此必须加入电场使自由电子与空穴分离进而产生电流。1产生电场的方式很多如pn接面、金属半导体接面等，其中1常用的方式为pn接面。提高自由电子浓度常用的方法是在硅中加入少量的五价原子，五价原子的四个价电子与硅键结后剩下一个价电子，空气能---排，使剩下的价电子游离只需要0.05ev，空气能工程，比原来的1.1ev小很多，在室温超过200度k时即可使所有杂质产生自由电子，同样在硅中加入少量的三价原子可以提高空穴浓度。
传感器技术中很重要的一类称为光传感器。光传感器通常是指紫外到红外波长范围的传感器，其类型可分为---探测器和热探测器两类。本实验将介绍常用的---探测器或称光子探测器，它是利用材料的光电效应制作成的探测器，故也称为光电转换器。其主要参数有响应度(灵敏度)、光谱响应范围、响应时间和可探测的1小辐射功率等。光电转换器件主要是利用光电效应将光信号转换成电信号。自光电效应发现至今，空气能公司，光电转换器件获得了突飞猛进的发展，目前各种光电转换器件已广泛地应用在各行各业。
在硅中加入五价原子后称之为n型半导体，加入三价原子后称之为p型半导体。n型半导体及p型半导体虽然带有自由电子或空穴但本身仍然保持电中性，海口空气能，如果n型半导体及p型半导体内杂质浓度均匀分布则内部没有电场存在。若将n型半导体及p型半导体接和在一起，会因为两边自由电子与空穴的浓度不同产生扩散。n型半导体中自由电子浓度较高，因此自由电子由n型半体向p型半导体扩散，同样的空穴会由p型半导体向n型半导体扩散。
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