光電器件（Optoelectronic Devices）是以光-電子（或電子-光）轉(zhuǎn)換效應為工作原理的各種功能器件的統(tǒng)稱。早在19 世紀末人們就已經(jīng)開始研究硒(Selenium）的光電現(xiàn)象，并導致了后來硒光電池的應用，這比晶體管的發(fā)明早近80年。但由于當時的認知水平相當有限，光電器件的發(fā)展較為緩慢。1887年，德國物理學家海因里希?赫茲(Heinrich R. Hertz） 在進行電磁波實驗時，觀測到電子在光輻射下從物體表面逃逸的情況，從而揭示了光電器件的物理基礎—光電效應。1916年，阿爾伯特 ? 愛因斯坦（Albert Einstein）依據(jù)量子理論完善了光子與物體相互作用的基本原理，將光電效應的本質(zhì)展現(xiàn)在世人的面前，并因此獲得 1921年的諾貝爾物理學獎。20世紀 30 年代后，人們對半導體物理特性的研究，特別是對半導體光學性質(zhì)的研究，進一步夯實了光電器件的物理基礎。

光電效應劃分為光生伏特效應、光電導效應和光電子發(fā)射效應。根據(jù)工作機制以及應用的差異，光電器件主要歸為三類。第一類器件為光電探測器或光電接收器，如雪崩光電二極管 ( Avalanche Photodiode, APD）等，目前廣泛應用于傳感、探測及通信領(lǐng)域。受到輻射后，這一類器件的電學性質(zhì)可以發(fā)生改變，從而將探測到的光信號轉(zhuǎn)化為電信號，再通過電信號的分析結(jié)果獲取所需信息。第二類器件為電致發(fā)光器件，可實現(xiàn)電信號到光信號的轉(zhuǎn)換。發(fā)光二極管 (LightEmitting Diode, LED）和激光二極管（Laser Diode， LD）是其典型代表。發(fā)光二極管具有壽命長、成本低、光譜范圍寬等諸多優(yōu)點，廣泛用于顯示和照明等領(lǐng)域。激光二極管的光譜較窄、方向性強，廣泛應用于大容量、長距離的光纖通信系統(tǒng)以及光電集成電路。第三類器件以太陽電池（Solar cell）為代表，實現(xiàn)了光能到電能的轉(zhuǎn)化并可將其進行存儲。這類器件能把太陽能以較高的效率直接轉(zhuǎn)換成電能，以低運行成本提供電力。

如今，光電器件已經(jīng)滲透到工作和生活的各個方面，如遙感、制導、紅外探測、醫(yī)療檢測、手機、相機、家用攝像機、顯示器等，應用范圍從軍事國防擴展到民用商品，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與規(guī)模日益龐大。與此同時，隨著新技術(shù)、新材料、新原理的不斷發(fā)現(xiàn)與應用，各種高性能光電器件將不斷涌現(xiàn)。

審核編輯：湯梓紅