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侧边光生伏特效应的工作上基本原理是，半导体器件光照部分吸收人射光子美容的机械能导致电子元器件空蚀对，使该部分载流子质量浓度高过未被光照部分，因而出现了浓度梯度，造成载流子的扩散。由于电子元器件迁移率比空蚀的大，因此电子元器件开始向未被光照部分扩散，造成被光照部分带正电，未被光照部分带负电，两部分正中间导致光电动势。PN结光生伏特效应光直射距表面很近的半导体器件PN结时，结及附近的半导体器件消化光能。若光子美容机械能超出禁带宽度，则价带电子元器件自由电子到导带，变为自由电子，而价带则相对性变为随便空蚀。这类电子元器件空蚀对在PN结內部电场的作用下，电子元器件调向N区两边，空蚀调向P区两边，结果P区带正电，N区带负电，造成光电动势。
关于霍尔效应理论霍尔效应是由Edwin Hall于1879年在约翰霍普金斯大学通过实验发现的。由于当时有仪器可用，由于实验的微妙性质，从材料获得的电压低(以微伏为单位)。因此，在开发出合适的材料之前，在实验室之外不可能使用霍尔效应。半导体材料的发展为霍尔效应的实际应用制造了高质量的换能器。霍尔效应是指放置在磁场中的载流导体的相对边缘产生电压。当电流通过放置在磁场中的导体时，导体上会在垂直于磁场和电流的方向上产生电位差，其大小与电流和磁场成正比，这种现象被称为霍尔效应，它是许多磁场测量仪器和设备的基础。
硅制图像传感器应用广，当然也会使用其他材料，比如在工业和军事应用中会用镓(Ga)来覆盖比硅更长的红外波长。不同的摄像机，其图像传感器的分辨率会有所不同。从单像素光电晶体管摄像机(它通过一维直线扫描阵列用于工业应用)，到普通摄像机上的二维长方形阵列(到球形整列的路径均用于高分辨率成像)，都有可能用到。(本章会介绍传感器配置和摄像机配置)。普通成像传感器采用CCD、CMOS、BSI和Foveon方法进行制造。硅制图像传感器具有一个非线性的光谱响应曲线，这会很好地感知光谱的近红外部分，但对蓝、紫和近紫外部分就感知得不好。