光電導探測器是（photoconductive detector）利用半導體材料的光電導效應(yīng)制成的一種光探測器件。所謂光電導效應(yīng)，是指由輻射引起被照射材料電導率改變的一種物理現(xiàn)象。光電導探測器在軍事和國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域有廣泛用途。在可見光或近紅外波段主要用于射線測量和探測、工業(yè)自動控制、光度計量等；在紅外波段主要用于導彈制導、紅外熱成像、紅外遙感等方面。光電導體的另一應(yīng)用是用它做攝像管靶面。為了避免光生載流子擴散引起圖像模糊，連續(xù)薄膜靶面都用高阻多晶材料,如pbs-pbo、 sb2s3等。其他材料可采取鑲嵌靶面的方法，整個靶面由約10萬個單獨探測器組成。
1873年，英國w.史密斯發(fā)現(xiàn)硒的光電導效應(yīng)，但是這種效應(yīng)長期處于探索研究階段，未獲實際應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)以后，隨著半導體的發(fā)展，各種新的光電導材料不斷出現(xiàn)。在可見光波段方面，到50年代中期，性能良好的硫化鎘、硒化鎘光敏電阻和紅外波段的硫化鉛光電探測器都已投入使用。60年代初，中遠紅外波段靈敏的ge、si摻雜光電導探測器研制成功，典型的例子是工作在3～5微米和8～14微米波段的ge:au（鍺摻金）和ge:hg光電導探測器。60年代末以后,hg cdte、pbsnte等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進展。
工作原理和特性 光電導效應(yīng)是內(nèi)光電效應(yīng)的一種。當照射的光子能量hv等于或大于半導體的禁帶寬度eg時，光子能夠?qū)�價帶中的電子激發(fā)到導帶，從而產(chǎn)生導電的電子、空穴對,這就是本征光電導效應(yīng)。這里h是普朗克常數(shù)，v是光子頻率,eg是材料的禁帶寬度（單位為電子伏）。因此，本征光電導體的響應(yīng)長波限λc為
λc=hc/eg=1.24/eg (μm)
式中 c為光速。本征光電導材料的長波限受禁帶寬度的限制。在60年代初以前還沒有研制出適用的窄禁帶寬度的半導體材料，因而人們利用非本征光電導效應(yīng)。ge、 si等材料的禁帶中存在各種深度的雜質(zhì)能級，照射的光子能量只要等于或大于雜質(zhì)能級的離化能，就能夠產(chǎn)生光生自由電子或自由空穴。非本征光電導體的響應(yīng)長波限λ由下式求得
λc＝1.24/ei
式中ei代表雜質(zhì)能級的離化能。到60年代中后期，hg1-xcdxte、pbxsn1-xte、pbxsn1-xse等三元系半導體材料研制成功,并進入實用階段。它們的禁帶寬度隨組分x值而改變，例如x＝0.2的hg0.8cd0.2te材料，可以制成響應(yīng)波長為 8～14微米大氣窗口的紅外探測器。它與工作在同樣波段的ge：hg探測器相比有如下優(yōu)點：①工作溫度高（高于77k），使用方便,而ge:hg工作溫度為38k。②本征吸收系數(shù)大,樣品尺寸小。③易于制造多元器件。表1和表2分別列出部分半導體材料的eg、ei和λc值。
通常，凡禁帶寬度或雜質(zhì)離化能合適的半導體材料都具有光電效應(yīng)。但是制造實用性 器件還要考慮性能、工藝、價格等因素。常用的光電導探測器材料在射線和可見光波段有：cds、cdse、cdte、si、ge等;在近紅外波段有：pbs、pbse、insb、hg0.75cd0.25te等;在長于8 微米波段有:hg1-xcdxte、pbxsn1-x、te、si摻雜、ge摻雜等；cds、cdse、pbs等材料可以由多晶薄膜形式制成光電導探測器。
可見光波段的光電導探測器 cds、cdse、cdte 的響應(yīng)波段都在可見光或近紅外區(qū)域，通常稱為光敏電阻。它們具有很寬的禁帶寬度（遠大于1電子伏）,可以在室溫下工作，因此器件結(jié)構(gòu)比較簡單，一般采用半密封式的膠木外殼，前面加一透光窗口，后面引出兩根管腳作為電極。高溫、高濕環(huán)境應(yīng)用的光電導探測器可采用金屬全密封型結(jié)構(gòu)，玻璃窗口與可伐金屬外殼熔封。
器件靈敏度用一定偏壓下每流明輻照所產(chǎn)生的光電流的大小來表示。例如一種cds光敏電阻,當偏壓為70伏時，暗電流為10-6～10-8安，光照靈敏度為3～10安/流明。cdse光敏電阻的靈敏度一般比 cds高。光敏電阻另一個重要參數(shù)是時間常數(shù) τ，它表示器件對光照反應(yīng)速度的大小。光照突然去除以后，光電流下降到最大值的 1/e（約為37％）所需的時間為時間常數(shù) τ。也有按光電流下降到最大值的10％計算τ的;各種光敏電阻的時間常數(shù)差別很大。cds的時間常數(shù)比較大（毫秒量級）。
紅外波段的光電導探測器 pbs、hg1-xcdxte 的常用響應(yīng)波段在 1～3微米、3～5微米、8～14微米三個大氣透過窗口。由于它們的禁帶寬度很窄，因此在室溫下，熱激發(fā)足以使導帶中有大量的自由載流子，這就大大降低了對輻射的靈敏度。響應(yīng)波長越長的光，電導體這種情況越顯著，其中1～3微米波段的探測器可以在室溫工作（靈敏度略有下降）。3～5微米波段的探測器分三種情況：①在室溫下工作，但靈敏度大大下降，探測度一般只有1～7×108厘米·瓦-1·赫；②熱電致冷溫度下工作(約-60℃),探測度約為109厘米· 瓦-1·赫;③77k或更低溫度下工作,探測度可達1010厘米·瓦-1·赫以上。8～14微米波段的探測器必須在低溫下工作，因此光電導體要保持在真空杜瓦瓶中，冷卻方式有灌注液氮和用微型制冷器兩種。
紅外探測器的時間常數(shù)比光敏電阻小得多,pbs探測器的時間常數(shù)一般為50～500微秒,hg cdte探測器的時間常數(shù)在10-6～10-8秒量級。紅外探測器有時要探測非常微弱的輻射信號,例如10-14 瓦；輸出的電信號也非常小,因此要有專門的前置放大器。