定义：光电二极管是一种双端电子器件，当它暴露在光下时，电流开始在二极管中流动。它仅在反向偏压模式下运行。它转换光能量进入电能。当普通二极管反向偏置时，反向电流随着反向电压的增加，相同可以应用于光电二极管。
但在光电二极管的情况下，电流可以在不施加反向电压的情况下流动，光电二极管的P-N结被光照亮，光能驱逐价电子，二极管开始导电。
光电二极管的建设
光电二极管由两层P型和N型半导体组成。在此，p型材料由轻掺杂的p型衬底的扩散形成。因此，由于扩散过程，形成p +离子层。并且n型外延层在n型衬底上生长。P +扩散层在N型重掺杂外延层上显影。触点由金属组成，以形成两个终端阴极和阳极。
二极管的前面积分为有源表面和非活动表面的两种类型。非活动表面由SiO.2氧化硅(di)并且活性表面涂有抗反射材料。之所以这样叫活动表面，是因为光线入射到它上面。
而在非活性表面上，光线不会照射。有源层被涂上抗反射材料，这样光能就不会丢失，最大限度地转化为电流。整个单位的尺寸为2.5毫米。
光电二极管的工作原理
当传统二极管反向偏置时，耗尽区域开始扩展，并且电流由于少数电荷载波而开始流动。随着反向电压的增加，反向电流也开始增加。在光电二极管中可以获得相同的条件，而不施加反向电压。
光电二极管的结通过光源照射，光子撞击结表面。光子赋予光线形式的侵略点。从价频带的电子获得能量跳进导管并有助于电流。以这种方式，光电二极管将光能转换成电能。
在光线之前在光电二极管中流动的电流被称为它被调用暗电流。当漏电流在传统二极管中流动时，同样地黑暗的电流在光电二极管内流动。
光电二极管的工作模式
它以两种模式运行光导和光电。
- 光导：当光电二极管以反向偏置模式操作时，它被称为光电导模式。在此，在二极管中流动的电流随着引物上的光强度而导入线性变化。为了关闭二极管，应提供正向电压。
- 光伏：当在没有反向偏置的情况下操作二极管时，据说它以光伏模式操作。当移除反向偏置时，电荷载流子被扫过整个结。在N侧的屏障电位是阴性的，在p侧阳性。
当外部电路在移除反向偏置后连接到光电二极管时，P在P的少数载波以及N区域返回到其原始区域。这意味着在外部电路的帮助下再次将来自N型与p型交叉的电子移动到N侧。
而在结制造过程中穿过结并从p型移动到n型的孔在外部电路的帮助下将再次移动到p侧。
因此，电子可以从n型流出，空穴可以从p型流出，在这种情况下，它们就像电压电池，n型为负极，p型为正极。因此，光电二极管可以用作光导器件或光伏器件。
V-I的光电二极管特性
通过以下图，可以理解光电二极管的特性曲线。该特性示于负区域中，因为光电二极管可以仅以反向偏置模式操作。
光电二极管的反向饱和电流用I表示0.它随着光子的强度线性而变化，撞击二极管表面。大反向偏压下的电流是反向饱和电流和短路电流的求和。
我=SC.+ I.0.（1 - ev /ɳvt.）
如果ISC是短路电流，则V正为正向电压和反向偏置的负，VT是相当于温度的VOL，ɳ是锗的UNIT，2用于硅。
光敏二极管的优点
- 几十微米的反向电流低。
- 光电二极管的升高和跌倒时间非常小，使其适用于高速计数和切换应用。
光敏二极管的缺点
光电二极管比硫化镉LDR（光相关电阻）较低的光敏灵敏度，因此它们的CDS LDR被认为更适合于某些应用。
光电二极管的应用
- 它用于检测可见光以及看不见的光线。
- 光电二极管用于通信系统的编码和解调目的。
- 它还用于数字和逻辑电路，这些电路需要快速切换和高速操作。
- 这些二极管还应用于字符识别技术和红外遥控电路。
光电二极管被认为是广泛用于光纤通信系统的重要光电子设备之一。
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