半導(dǎo)體是制冷型紅外探測(cè)器的關(guān)鍵材料之一，半導(dǎo)體材料的價(jià)帶與導(dǎo)帶間存在帶隙，其能量間隔為Eg,制冷型紅外探測(cè)器在接收紅外光輻射后，會(huì)給價(jià)帶中的電子提供一定的光子能量Hv，當(dāng)Hv≥Eg,價(jià)帶電子會(huì)躍遷至導(dǎo)帶，從而產(chǎn)生導(dǎo)電的電子·空穴對(duì)，該反應(yīng)又被稱為本征光電導(dǎo)效應(yīng)。

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制冷型紅外探測(cè)器通過紅外光的入射，可直接產(chǎn)生光電導(dǎo)效應(yīng)，電導(dǎo)率發(fā)生改變，探測(cè)器中的電子直接吸收光子的能量，使運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電信號(hào)，根據(jù)工作原理不同可分為光伏型探測(cè)器和光導(dǎo)型探測(cè)器。

光伏型探測(cè)器的工作原理在于當(dāng)探測(cè)器受到紅外光輻射后，產(chǎn)生本征光吸收，產(chǎn)生兩種帶相反電荷的光生載流子（電子和空穴）。這兩種光生載流子一開始僅局限于光照區(qū),隨后由于存在濃度梯度，光生載流子會(huì)部分?jǐn)U散到PN結(jié)區(qū)，形成穩(wěn)定得的內(nèi)建電場(chǎng)，在PN結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下，分別聚集到結(jié)的兩端，形成電流信號(hào)。主要的光伏型紅外探測(cè)器有InSb探測(cè)器、InAs探測(cè)器、PbSnTe探測(cè)器、HgCdTe探測(cè)器等。

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光導(dǎo)型紅外探測(cè)器的工作原理就是探測(cè)器在接收紅外光輻射后，材料上產(chǎn)生導(dǎo)電的電子·空穴對(duì)，變?yōu)槟軐?dǎo)電的自由狀態(tài)，導(dǎo)電率增加，這種現(xiàn)象叫光電導(dǎo)現(xiàn)象。主要光導(dǎo)探測(cè)器有PbS探測(cè)器、PbSe探測(cè)器等。

具體應(yīng)用中，光導(dǎo)型探測(cè)器屬于光敏電阻，光伏型探測(cè)器是光電二極管；光導(dǎo)型探測(cè)器輸出的是電壓（U），光伏型探測(cè)器輸出的是電流（I）；光導(dǎo)型探測(cè)器必須加前置放大器，而光伏型探測(cè)器則不用；光導(dǎo)型探測(cè)器使用時(shí)需要加偏置電壓，而光伏型探測(cè)器則不需要；光導(dǎo)型探測(cè)器在做氣體分析時(shí)必須進(jìn)行光源調(diào)制，而光伏型探測(cè)器則不需要；光伏型探測(cè)器比光導(dǎo)型探測(cè)器線性好、探測(cè)率高。