利用内光电效应制成的光子型探测器，是用半导体材料制成的固态电子器件，主要包括光电导探测器和光伏型探测器等。

光伏型探测器通常由半导体PN结构成，其原理是利用PN结的内建电场将光生载流子扫出结区而形成信号。当探测器受到光照(辐照)、体内发生本征光吸收时，产生两种带相反电荷的光生载流子（电子和空穴）。这两种光生载流子一开始仅局限于光照区，随后由于存在浓度梯度，其中一部分扩散到PN结区，在PN结内建电场的作用下，分别聚集到结的两端，形成电压信号。如PN结两端连成一个回路，则形成电流信号。

光子型探测器是有选择性响应波长的探测器件。只有当入射光子能量大于光敏材料中的电子激活能E时,探测器才有响应。对于外光电效应器件，如光电管和光电倍增管，E等于电子逸出光电阴极时所要作的功,此数值一般略大于1电子伏。因此,这类探测器只能用于探测近红外辐射或可见光。对于光伏型探测器和本征光导型探测器,E等于半导体的禁带宽度；对于非本征光导型探测器,E等于杂质电离能。由于禁带宽度和杂质电离能这两个参数都有较大的选择余地，因此，半导体光子型探测器的响应波长可以在较大范围内进行调节。例如，用本征锗做成的光导型探测器，对近红外辐射敏感；而用掺杂质的锗做成的光导型探测器，既能对中红外辐射敏感（如锗掺汞探测器），也能对远红外辐射敏感（如锗掺镓探测器）。

1、响应率

光伏探测器的响应率与器件的工作温度及少数载流子浓度和扩散有关，而与器件的外偏压无关，这是与光电导探测器的不相同的。

2、噪声

光伏探测器的噪声主要包括器件中光生电流的散粒噪声、暗电流噪声和器件的热噪声，其均方噪声电流为：

式中，为流过P-N结的总电流，它与器件的工作及光照有关，为器件电阻，因反偏工作时相当大，热噪声可忽略不计，故光电流和暗电流引起的散粒噪声是主要的.

下面着重讨论光伏探测器在有无光照情况下的暗电流噪声

a、光照时

通过器件的电流只有热激发暗电流。　同理，可以写出负偏压工作的光伏探测器的暗电流噪声，显然它只有零偏压工作时的一半。

b、无光照时

3、比探测率

光伏探测器工作于零偏时，比探测率与成正比。当入射波长一定，器件量子效率相同时，越大，就越高。所以，零偏电阻往往也是光伏探测器的一个重要参数，它直接反应了器件性能的优劣。当光伏探测器受热噪声限制时，提高探测率的关键在于提高结电阻和界面积的乘积和降低探测器的工作温度，同时式也说明，当光伏探测器受背景噪声限制时，提高探测率主要在与采用减小探测器视场角等办法来减少探测器接收的背景光子数。

4、光谱特性

和其他选择性光子探测器一样，光伏探测器的响应率随入射光波长而变化。

通常用硅能很好的光伏探测器。但其最佳响应波长在0.8-1.0,对于1.3或1.55红外辐射不能响应。锗制成的光伏探测器虽能响应到1.7,但它的暗电流偏高，因而噪声较大，也不是理想的材料。对于接收大于1的辐射需要采用Ⅲ—Ⅴ和Ⅱ—Ⅵ族化合物半导体。

扩散时间

假设光从P-N结的N侧垂直入射，且穿透深度不超过结区，则光电流主要是N区及结区光生空穴电流所成。N区光生空穴扩散至结区所需要的时间与扩散长度和扩散系数有关。以N型硅为例，当空穴扩散距离为几微米时，则需扩散时间约s。对于高速响应器件，这个量是不能满足要求的。因此，在制造工艺上将器件光敏面作得很薄，以便得到更小的扩散时间。

耗尽层中的漂移时间

由半导体物理学可知，耗尽层中截流子的漂移速度与耗尽层宽度及其间电场有关。在一般的光电二极管中，不是限制器件频率响应特性的主要因素。

5、频率响应及响应时间

光伏探测器的频率响应主要有三个因素决定(1)光生截流子扩散至结区的时间;(2)光生截流子在电场作用下通过结区的漂移时间;(3)由结电容与负载电阻所决定的电路常数。

6、温度特性

光伏探测器和其他半导体器件一样，其光电流及噪声与器件工作温度有密切关系。