这是光敏电阻，它是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻率随光照强度的增强而减小的电阻器，所以它也叫光导管。

图1 各种光敏电阻

光敏电阻器光敏电阻是利用半导体的光电导效应，根据入射光的强度改变其电阻值而制成的一种电阻器，也称光电导探测器。

图片来源：光敏电阻器结构图

光电导效应和光生伏特效应均属于内光电效应，核心区别在于光生伏特效应能产生电动势且无需外加电压，而光电导效应仅改变电导率且需外加电压

光电导效应和光生伏特效应工作原理与表现

1. 光电导效应：光照使半导体内部载流子浓度增加，导致电导率升高（电阻减小），但本身不产生电压，必须依赖外加电源才能检测电流变化 。
2. 光生伏特效应：光照在半导体 PN 结等不均匀结构上，内建电场分离光生载流子，直接产生光电动势，无需外加电压即可输出电能 。

典型应用场景

1. 光电导效应：主要用于光敏电阻、光电探测器等信号检测元件 ，广泛应用于自动控制、光通信及环境监测 。
2. 光生伏特效应：核心应用为太阳能电池（光伏电池）， 将光能直接转换为电能，也用于光电池及某些光电二极管。

光电导效应是光照引起半导体材料电导率增大的物理现象，属于内光电效应的一种。其本质是光子能量激发电子跃迁，增加载流子

• 原理机制：当入射光子能量大于材料禁带宽度时，价带电子吸收能量跃迁至导带，产生电子 - 空穴对，导致导电性显著提升 。
• 主要分类：分为本征光电导（纯半导体中价带至导带跃迁）和杂质光电导（杂质能级间跃迁，对长波敏感）。
• 典型应用：广泛用于制造光敏电阻、光电探测器及红外成像设备，实现光信号到电信号的转换 。

• 当光敏电阻受到光照时，价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带，成为自由电子，同时产生空穴，电子—空穴对的出现使电阻率变小。
• 光照愈强，光生电子—空穴对就越多，阻值就愈低。当光敏 电阻两端加上电压后，流过光敏电阻的电流随光照 增大而增大。入射光消失，电子—空穴对逐渐复合， 电阻也逐渐恢复原值，电流也逐渐减小。

光敏电阻是怎样工作的？

光敏电阻的结构很简单，它包含两根电极引线，一片陶瓷基体。光敏电阻的核心部分是光导电体。光导电体的膜越长，面积越大，受光后电阻值变化也越大，那么灵敏度就越高。

图2 光敏电阻的结构

为了得到高的灵敏度，光导电体常常被做成梳状。这就是我们所看到的效果。

图3 梳妆电极的外形

相应的，这是两片梳状电极。为了抵抗外部潮湿环境的影响，在电阻体外部涂覆防潮环氧树脂，或直接用金属管壳封装。

图4 光敏电阻的两种封装形式

光敏电阻主要分为三类：紫外光敏电阻、红外光敏电阻、可见光光敏电阻。

光导电体材料不同，则适用不同频率的光谱，所以根据材料不同，光敏电阻可以分为三种：紫外光敏电阻，红外光敏电阻和可见光光敏电阻，这三种光敏电阻常用的半导体材料如下图。而我们生活中常用的是硫化镉可见光光敏电阻。

图5 光敏电阻常用的材料

半导体光敏材料在光线的照射下，会发生光电导效应，那么，具体是如何变化的呢？光的波粒二象性告诉我们，当光线照射到光敏材料上时，价带中的电子就会获取光子的能量，跃迁至导带，这样就形成了一对可以导电的电子—空穴对。

图6 光照条件下产生电子空穴对

自由电子和空穴在外加电场的作用下，会自发的流向电源的正极和负极，宏观就表现为导电体的导电性能增加，电阻值下降。这里的电子并未逸出而形成光电子，所以也被称为内光电效应。当光照停止时，自由电子与空穴又逐渐复合，电阻又恢复到原来值。

图7 外加电场的作用下导电率下降

光敏电阻的这种特性使它被广泛运用在光控电路、光信号检测电路中。