热电探测器件是将辐射能转换为热能，然后再把热能转换为电能的器件，它是一种无选择性探测器，最大优点是可在室温下工作。

       热电偶是一种热敏元件，在光谱、光度仪器，以及器件测试定标等方面应用较普遍，在最新式的红外光谱仪上也多用这种探测器进行校准。它在接收入射辐射以后引起温度升高，随之产生一种温差电势，因而使用时不需加外电源。

       目前，辐射热电偶大多采用半导体材料来组成。半导体材料具有较高的温差电位差，高的可达500μV/C。半导体热电偶的结构如图3-49所示。 

      将P和N型两种半导体材料用涂黑金箔连在一起，用以增加对辐射的吸收能力。在入射辐射的作用下，由于热端温度升高，半导体材料的载流子密度也增加，平均动能也增大。这必然引起热端载流子向冷端扩散，扩散的结果，N型材料热端带正电，冷端带负电；P型材料则相反。在冷端产生与入射辐射有关的开路电压U°c,它与温升△T的关系为

式中，M12为塞贝克(Seebeck)常数，又称为温差电势率(V/°C)。

       热电偶在恒定入射辐射作用下，外接负载电阻为RL,则负载电阻RL上所产生的压降为 

式中，Φ0为入射辐射的功率(W)；a为吸收系数：R1为热电偶电阻；M12为温差电势率(V/°C)；

G为总的热导[W/(m°C)]。

如果入射辐射为交流辐射信号，则产生的交流信号电压为

 式中，w=2πf,f为交流辐射调制频率：tr为器件的时间常数，tr=RQCQ=CQ/G,其中RQ、CQ、G分别为器件的热阻、热容和热导。热导G与材料性质和周围环境有关，为了使热导稳定，常常抽成真空，所以热电偶通常称真空热电偶。但需指出的是，虽然真空封装的响应度为非真空封装的2倍以上，但真空封装后与外界的热交换变差，因而时间常数将会增大。

       直流辐射的灵敏度为

       交流辐射的灵敏度为