Фотодиод. В фотодиоде имеется обедненная область полупроводника с сильным электрическим полем, в котором происходит разделение электронно-дырочных пар

В фотодиоде имеется обедненная область полупроводника с сильным электрическим полем, в котором происходит разделение электронно-дырочных пар, возбуждённых под действием света. Для работы фотодиода на высоких частотах необходимо обеспечить малые времена пролета, поэтому обедненная область должна быть тонкой. С другой стороны, для увеличения квантовой эффективности (число фотогенерированных электронно-дырочных пар, отнесенное к числу падающих фотонов) обеднённый слой должен быть достаточно толстым, чтобы обеспечить поглощение большей части излучения. Таким образом, существует взаимосвязь между быстродействием и квантовой эффективностью.

В работе фотодиода определяющую роль играет излучение, сосредоточенное в узком интервале длин волн в центре оптического диапазона. При работе в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах диоды обычно смещаются в обратном направлении с помощью сравнительно большого напряжения, чтобы уменьшить время пролета носителей и снизить емкость перехода. Напряжение смещения, однако, не настолько велико, чтобы вызвать лавинный пробой. В семейство фотодиодов входят диоды с р-n-переходом, p-i-n-диоды, диоды со структурой металл-полупроводник (с барьером Шоттки) и диоды с гетеропереходом.