定义：一种检测p-n或p-i-n结构光的半导体器件。

光电二极管通常用作光电探测器。这种器件包含p-n结，通常在n层和p层之间有一个本征层。具有本征层的器件称为PIN型光电二极管。耗尽层或本征层吸收光并产生电子-空穴对，这有助于光电流。在宽功率范围内，光电流与吸收的光强度严格成正比。

操作模式

光电二极管可以在两种不同的模式下工作：

光伏模式：与太阳能电池类似，可以测量光照射下的光电二极管产生的电压。然而电压与光功率之间的关系是非线性的，并且动态范围相对较小。而且它也无法达到峰值速度。

光电导模式：此时，向二极管施加反向电压（即，在没有入射光的情况下，二极管在该电压下不导电），并测量由此产生的光电流。（将电压保持在接近0的水平就足够了。）光电流对光功率的依赖性非常线性，其幅度比光功率大六个数量级或更多，例如，对于有源面积为几平方毫米的硅p-i-n，后者的范围从几纳瓦到几十毫瓦。反向电压的大小对光电流几乎没有影响，对暗电流（在没有光的情况下）的影响很小，但电压越高，响应越快，器件加热得越快。

普通放大器（也称为跨阻抗放大器）通常用于光电二极管的前置放大。该放大器保持电压恒定（例如，接近0或一些可调的负数），使光电二极管以光电导模式工作。电流放大器通常具有良好的噪声特性，并且放大器的灵敏度和带宽可以比由电阻器和电压放大器组成的简单回路更好地平衡。一些商用放大器设置使用许多不同的灵敏度设置，使实验室中的测量功率非常灵活，因此可以获得大的动态范围、低噪声，有些具有内置显示器、可调偏置电压和信号偏移、可调谐滤波器等。

半导体材料：

典型的光电二极管材料有：

硅（Si）：暗电流小，速度快，400-1000nm范围内灵敏度高（800-900nm范围内最高）。

锗（Ge）：暗电流大，寄生电容大，速度慢，在900-1600nm范围内灵敏度高（最高在1400-1500nm范围内）。

砷化铟镓磷（InGaAsP）：昂贵、低暗电流、快速、在1000-1350nm范围内具有高灵敏度（最高在1100-1300nm范围内）。

砷化铟镓（InGaAs）：昂贵、低暗电流、快速、900-1700nm范围内的高灵敏度（1300-1600nm范围最高）

如果使用具有更宽光谱响应的模型，则可以大大超过上述波长范围。

关键属性：

光电二极管最重要的特性是：

响应率，即光电流除以光功率，与量子效率有关，取决于波长

活动区域，即光敏区域。