最後更新:2026年10月8日基礎概念CMOS 影像感測器製造中國大陸:光电二极管

光二極體是什麼

Photodiode

光二極體是將光轉換為電訊號的受光元件,利用光照射pn接面或pin結構時產生電子與電洞而使電流流通的光電效應。由於可得到與光強度成正比的電流,被用作光感測器、光通訊的接收元件,以及影像感測器的像素。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

光二極體是將光轉換為電訊號的受光元件,利用光照射pn接面或pin結構時產生電子與電洞而使電流流通的光電效應。由於可得到與光強度成正比的電流,被用作光感測器及光通訊的接收元件。

反應速度快且體積小,用於光纖通訊、遙控器接收部、光碟及各種光感測器。將大量光二極體以二維方式排列來拍攝影像的,就是CMOS影像感測器與CCD。索尼(Sony)、安森美(onsemi)等是主要廠商,在矽光子中作為受光元件也很重要。

光進入光二極體pn接面或pin結構的空乏區時,光子的能量會產生電子與電洞,並由內建電場分離而形成電流(光電流)。其特點是可得到與光強度成正比的電流,且反應快速。

用途廣泛,包括光纖通訊的接收、遙控器與光感測器、光碟讀取等,將其作為像素以二維方式排列者即為CMOS影像感測器與CCD。利用雪崩倍增的高靈敏度雪崩光二極體(APD)則用於LiDAR與微弱光檢測。

光二極體的常見問題

什麼是光二極體?
光照射pn接面或pin結構時會產生電子與電洞而使電流流通,是將光轉換為電訊號的受光元件。用於光感測器及光通訊的接收。
光二極體與影像感測器有何關係?
以光二極體作為像素、以二維方式大量排列,並讀出各像素的訊號形成影像的,就是CMOS影像感測器與CCD。它是智慧型手機與車用相機攝像元件的基本要素。
什麼是雪崩光二極體(APD)?
提高逆向電壓、以雪崩倍增增加載子,即使微弱的光也能檢測的高靈敏度光二極體。用於LiDAR及光通訊的長距離接收。

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