光电二极管又称光敏二极管。制造一般光电二极管的材料几乎全部选用硅或锗的单晶材料。由于硅器件较锗器件暗电流、温度系数都小得多，加之制作硅器件采用的平面工艺使其管芯结构很容易精确控制，因此，硅光电二极管得到了广泛应用。
测量光电二极管的暗电流
测量光电二极管的暗电流，必须在一个不透光的密闭容器中进行，所以作者选择了热电致冷器件作为控温器件，它具有体积小、效率高等优点。要获得光电二极管暗电流的温度特性参数，必须在一个温度范围内每隔$t℃进行恒温控制来测量暗电流。又因为光电二极管暗电流非常小，在10-13～10-12A量级，所以设计关键有两点：
1、恒温控制;
2、微电流测量。
本设计用热电致冷器件、温度探测器和一个反馈放大电路构成恒温控制系统，并设计了一个微电流计来精确测量暗电流。
温度控制系统
该系统的一个重要器件是帕尔贴（PelTIer）器件，又称半导体热电致冷器件，它的原理是帕尔贴效应：当电流通过两种不同半导体的结时，该结致冷还是发热取决于电流的方向，放热或吸热率正比于电流的大小，并取决于结温。实际的热电致冷器件是由多对热电对在电气上串联，在热传导上并联组成的。热电对由铋碲化合物
掺杂形成的P型和N型半导体构成，它们和铜片相连，铜片则与电气绝缘而导热良好的瓷板相连接。给器件通以极性的直流电，即可给物体致冷，改变所加直流电极性即可变致冷为加热。单层热电器件两端的温差最大可达70℃，串联（多层器件）使用可提高温差，并联使用则可增加其泵热能力。
将帕尔贴器件置于恒温金属块和散热器之间，待测光电二极管紧贴恒温块表面，各导热面之间均涂以导热油。
作为温度探测器的LM35具有线性好、工作范围大（-55～+150℃）、工作电流小（《60LA）等优点，并且可在4～20V下工作，自身产生的热量非常小，输出阻抗也很小。测试中将LM35装在金属块的一个孔中，以监视温度.LM35输出一个与摄氏温度成正比的电压（10mV/℃），送入一大功率运算放大器OPA541的输入端，此运算放大器被接成比例式放大器。运放输出直接接帕尔贴器件，输出电流的大小和电压的极性由电位器调节控制，即调节电位器就可以得到不同的恒温温度，当环境温度改变时，运放的负反馈会自动调节输出电流以维持金属块和光电二极管的温度恒定。
微电流计的设计
测量光电二极管暗电流的微电流计主要由运放TL061、5G7650和A/D转换器ICL7107构成.TL061为高输入阻抗、低功耗的运算放大器，2与6脚之间的系列电阻均为阻值误差小于+0.1%、温度系数小于+50&TImes;10-6/℃的精密电阻，K为量程选择开关，组成I/V变换器。光电二极管的暗电流由Im端输入，由TL061的6脚输出电压信号。设输入电流为I，则输出电压为
U=I&TImes;R，
运放5G7650使前级输出的电压信号进一步放大，其放大倍数为
KU=1+R2/R1.
其中R1、R2、R3要选择阻值较大的精密电阻。经两级放大后的电压信号送到显示电路，显示电路的核心是一片31/2位的A/D转换器ICL7107，ICL7107采用双列直插封装，有40个引出端.2～20脚、22～25脚为字段驱动端。其中2～8脚是个位字段驱动端，9～14脚和25脚为十位字段驱动端，15～18脚和22～24脚为百位字段驱动端，19～20脚为千位字段驱动端。此数字面板表最大计数值为1999，当超过此数值时，面板仅千位显示“1”，其余各位消隐，表示过载。该面板表量程为0～22mV，故分辨率为100LV.由此可算出该微电流计的电流最小分辨率为（取中间级放大倍数KU=10）：
I=（100LV/10）/100m8=10-13A=0.1pA，
此分辨率足以对光电二极管暗电流进行测量。
温度显示电路与上面一样也采用一片ICL7107，将LM35电压输出端的引线接入ICL7107的3脚，30脚与电源地相连即可。量程选择0～2V，而LM35温度每升高1℃输出电压增加10mV，且0℃时输出电压为0，故该表可显示的温度范围为0～200℃，满足测试要求
