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霍尔效应的本质是:固体材料中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。大量的研究揭示:参加材料导电过程的不带负电的电子，还有带正电的空穴。
当半导体光电器件的光灵敏面受光照不均匀时，由载流子浓度梯度而产生的光电效应称为侧向光生伏特效应。基于该效应工作的光电器件有半导体位置敏感器件（简称PSD），或称反转光敏二管。侧向光生伏特效应的工作机理是，半导体光照部分吸收人射光子的能量产生电子空穴对，使该部分载流子浓度高于未被光照部分，因而出现了浓度梯度，形成载流子的扩散。由于电子迁移率比空穴的大，因此电子首先向未被光照部分扩散，致使被光照部分带正电，未被光照部分带负电，两部分之间产生光电动势。
此外，光电开关的结构元件中还有发射板和光导纤维。分类和工作方式槽型光电传感器把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作，输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。