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光电二极管是一种将光能转换为电能的半导体器件。当光能作用于p（正）层和n（负）层之间的本征层时，会产生电流。这种器件也被称为光电探测器、光电传感器或光探测器。
工作时，光电二极管通常处于反向偏置条件下，即其p侧与电池（或电源）的负极相连，n侧与电池的正极相连。常见的光电二极管材料包括硅、锗等。其内部结构包含滤光器、内置透镜和表面区域。
光电二极管的工作原理是当光子的能量足够高时，可以激发半导体内的电子-空穴对，这一过程被称为内光电效应。这些载流子在耗尽区内被电场分离，从而产生光电流。
不同模式的光电二极管有不同的应用。例如，光伏模式适用于低频和超能级光应用；光电导模式则适用于需要快速响应的场景；雪崩二极管模式则具有内部增益，可提高设备响应。
选择合适的光电二极管需要考虑其材料、有源区域尺寸以及成本等因素。暗电流、响应时间、噪声等效功率和其他参数也是选择光电二极管时需要考虑的重要因素。
在实际应用中，光电二极管常被用于光控开关、光信号接收、太阳能电池以及光伏发电照明系统等。它还可作为光传感器、烟雾探测器、LED配合使用的光隔离器和光耦合器等。
对于光电二极管的测试，可以使用万用表进行电阻测量、电压测量以及短路电流测量等方法。也需要区分发光二极管和光电二极管，虽然它们在某些外观上相似，但通过简单的测试方法可以辨别。