为更有效的利用由电子与空穴来产生电流，因此必须加入电场使自由电子与空穴分离进而产生电流。然而如果只是单纯的产生自由电子与空穴，将会因为摩擦及碰撞等因素失去能量，***后自由电子会与空穴复合而无法利用。1产生电场的方式很多如PN接面、金属半导体接面等，其中***1常用的方式为PN接面。提高自由电子浓度常用的方法是在硅中加入少量的五价原子，五价原子的四个价电子与硅键结后剩下一个价电子，使剩下的价电子游离只需要0.05ev，比原来的1.1ev小很多，在室温超过200度k时即可使所有杂质产生自由电子，同样在硅中加入少量的三价原子可以提高空穴浓度。
发光二极管的发光颜色(波长)，困半导体材料及掺杂成分不同而不同。为更有效的利用由电子与空穴来产生电流，因此必须加入电场使自由电子与空穴分离进而产生电流。常用的有黄、绿、红等颜色的发光二极管。发光二极管工作电压很低(1 5-3伏),工作电流很小(10-30毫安),耗电极省。可作灯光信号显示、快速光源,也呆同时起整流和发光两种作用。2、发光数字管把磷化发光管或磷化发光管的管芯制成条状,用七条发光管组成七段式数字显示管，可以显示从0到9的十个数字。这种半导体数字显示管的优点是体积小、耗电省、寿命长、响应速度快。
常用的光电效应转换器件有光敏电阻、光电倍增器、光电池、PIN管、CCD等。2、光电二极管光电二极管的管芯也是一个PN结,只是结面积比普通二极管大,便于接收光线。光电倍增器是把微弱的输入转换为电子，并使电子获得倍增的电真空器件。当光信号强度发生变化时，阴极发射的光电子数目相应变化，由于各倍增极的倍增因子基本上保持常数，所以阳极电流亦随光信号的变化而变化，此即光电倍增管的简单工作过程。由此可见，光电倍增管的性能主要由光阴极、倍增极及极间电压决定。光电阴极受强光照射后，由于发射电子的速率很高，光电阴极内部来不及重新补充电子，因此使光电倍增管的灵敏度下降。