Dioda se skládá z PN přechodu a fotodioda může převádět optický signál na elektrický signál, jak je znázorněno níže:
Obvykle je kovalentní vazba ionizována, když je PN přechod osvětlen světlem. Vznikají tak díry a elektronové páry. Fotoproud vzniká díky generování týmů elektronových děr. Když fotony s energií přesahující 1,1 eV dopadnou na diodu, vytvoří se páry elektron-díra. Když foton vstoupí do vyčerpané oblasti diody, narazí na atom s vysokou energií. To má za následek uvolnění elektronů z atomové struktury. Po uvolnění elektronů vznikají volné elektrony a díry. Obecně platí, že elektrony jsou nabité záporně a díry jsou nabité kladně. Vyčerpaná energie bude mít zabudované elektrické pole. Kvůli tomuto elektrickému poli je pár elektron-díra daleko od PN přechodu. Proto se otvory pohybují směrem k anodě a elektrony se pohybují směrem ke katodě, aby generovaly fotoproud.
.
Materiál fotodiody určuje mnoho jejích charakteristik. Podstatnou charakteristikou je vlna světla, na kterou fotodioda reaguje, a druhou je hladina šumu, přičemž obojí závisí především na materiálech použitých ve fotodiodě. Různé materiály používají různé odezvy na vlnové délky, protože pouze fotony s dostatečnou energií mohou excitovat elektrony v pásmové mezeře materiálu a generovat významnou energii pro generování proudu z fotodiody.
.
Přestože citlivost materiálů na vlnovou délku je významná, dalším parametrem, který může významně ovlivnit výkon fotodiod, je generovaná hladina hluku. Křemíkové fotodiody produkují díky své výraznější šířce pásma méně šumu než germaniové fotodiody. Je však nutné zvážit i vlnovou délku fotodiody a pro vlnové délky delší než 1000 nm je nutné použít germaniovou fotodiodu.
.
Výše uvedené je znalostní vysvětlení diody, které přinesla společnost Shenzhen HDV Phoelectron Technology Co., Ltd., která je výrobcem optických komunikací a vyrábí komunikační produkty. Vítám vásdotaz.