光电二极管基本上是典型的pn结二极管。当光子撞击二极管时，它将激发电子并产生可移动的电子和正电荷孔。 吸收发生在结的耗尽区，载流子将通过耗尽区的内置电势从结中去除。

光电二极管的工作原理

光电二极管是pn结或PIN配置。 如果光子撞击二极管，它将产生电子和带正电的空穴。 当在结的耗尽区发生任何吸收时，这些载流子已从该耗尽区的内置区域捕获在结中，从而产生了光电流。

光电二极管在反偏压下或无偏压下被广泛使用。 光或光子可以驱动电流流过该电路，从而产生正向偏置，从而导致从反方向到光电流的“暗电流”。 这被称为自然效应，可以作为太阳能电池设计的基础。 太阳能电池板只是多个有效光电二极管的组合。

反向偏置会沿完全相同的方向产生较小的电流。 除此之外，光电二极管的噪声较小。

雪崩光电二极管具有类似的预先布置，但通常在更大的反向偏置下运行。 这样一来，每个由光产生的提供者就可以与雪崩击穿次数相乘，从而导致光电二极管的内部效应，并提高器件的整体响应度。

光电二极管的材料

1、硅2、锗3、硫化铅

用于构造光电二极管的材料对于描述其性能非常重要，因为只有具有适当能量的光子才能激发带隙中的电子，并能够产生大量的光电流。

重要的是要记住，基于硅的光电二极管具有更大的带隙，因此，与基于锗的光电二极管相比，它能够产生更少的噪声。

由于晶体管和IC也是由半导体材料制成的，并且包含pn结，因此可以像光电二极管一样工作。 这是不可接受的，必须使用不透明的外壳才能消除这种影响。 尽管这些对于高能辐射并不是完全不透明的，但仍可能导致IC因感应的光电流而发生故障。

光电二极管的应用

光电二极管用于消费类电子产品，例如CD播放器，火灾和烟雾探测器，遥控器，照明设备等。

这些也被用于各种医疗应用，探测器和高能物理等。