Cum funcționează fotodiodele?

Intern, fotodioda are o joncțiune ap-n, care se formează atunci când materialul semiconductor de tip p-este fuzionat cu material semiconductor de tip n-. Materialele semiconductoare de tip P-au găuri ca purtători de sarcină în mișcare pozitivă, în timp ce materialele semiconductoare de tip n-au electroni ca purtători de sarcină în mișcare negativă.
Datorită prezenței purtătorilor în mișcare cu sarcini opuse în joncțiuni p-n, aceștia se neutralizează reciproc și formează regiuni de epuizare la joncțiune. Se numește regiune de epuizare deoarece nu are purtători de sarcină în mișcare. Materialul de tip p-din joncțiunea p-n nu are găuri și, prin urmare, poartă o sarcină negativă. În mod similar, porțiunea semiconductoare de tip n-în joncțiunea ap{-n este încărcată pozitiv.
Când fotonii (sau lumina) cu energie suficientă cad pe joncțiunea p-n ​​a unei fotodiode, ei rup și ionizează legăturile covalente ale atomilor imobili. Acest lucru va genera noi perechi de găuri de electroni. Acest fenomen se numește efect fotoelectric. Electronii generați sunt măturați către materialul de tip n-(deoarece regiunea de epuizare a materialului de tip n-este încărcată pozitiv). Gaura este scanată către materialul de tip p-(deoarece regiunea de epuizare a materialului de tip p-este încărcată negativ). Acest flux de sarcină duce la fotocurent sau curent simplu.
Cu alte cuvinte, fotodiodele simt lumina și generează curent ca ieșire. Fotodiodele sunt cunoscute și ca senzori fotoelectrici, fotodetectori sau detectoare de lumină.