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控制电流施加在控制端子上，而在差分输出端子观察输出。一个基本的霍尔效应传感器将磁场转换为电信号。磁系统将位置、速度、电流、温度等物理量转换为磁场，而磁场又可以由霍尔效应传感器感应。霍尔效应传感器由硅材料制成，主要分为两种类型，即基本传感器和集成传感器。有源元件的霍尔系数和电流密度是制造霍尔效应传感器以产生高输出电压时要考虑的两个重要参数。因此，高霍尔系数和低电阻是霍尔元件的两个重要要求。用于制造这些传感器元件的一些材料包括InSb、Ge、InAs和GaAs。
传感器光电二管元件图像传感器的关键在于光电二管的大小或元件的大小。使用小光电二管的传感器元件所捕获的光子数量没有使用大的光电二管多。如果元件尺寸小于可捕获的可见光波长(如长度为400纳米的蓝光)，那么为了校正图像颜，在传感器设计中克服其他问题。传感器厂商花费大量精力来设计优化元件大小，以确保的颜能同等成像(如图3所示)。在端的情况下，由于缺乏累积的光子和传感器读出噪声，小的传感器可能对噪声更加敏感。如果二发光管传感器元件太大，那么硅材料的颗粒大小和费用会增加，这没有优势可言。一般商业传感器设备具有的传感器元件大小至少为1平方微米，每个生产厂商会不同，但为了满足某些的需求会有一些折中。
PN结光生伏特效应光照射到距表面很近的半导体PN结时，结及附近的半导体吸收光能。若光子能量大于禁带宽度，则价带电子跃迁到导带，成为自由电子，而价带则相应成为自由空穴。这些电子空穴对在PN结内部电场的作用下，电子移向N区外侧，空穴移向P区外侧，结果P区带正电，N区带负电，形成光电动势。PN结光生电流与人射光照度成正比，光生伏特与照度对数成正比。由于光生电子、空穴在扩散过程中会分别与半导体空穴、电子复合，因此载流子的寿命与扩散长度有关。只有使PN结距表面的厚度小于扩散长度，才能形成光电流产生光生伏特。在工程上，利用改变PN结距表面厚度的大小的方法，可以调整基于PN结光生伏特效应的光电器件的频率响应特性、光电流和光生电势大小。