Фотоқабылдағыш және фотоэлектрлік құрылғыларда сәулелі энергия электрлік энергияға өзгереді.
Ол негізгі үш фотоэлектрлік құбылыстар негізінде құрылған: сыртқы және ішкі фотоэффектте және бекіткіш қабаттағы фотоэффектте.
Фотодиод – бекіткіш қабаттағы фотоэффект негізінде жасалған фотоэлектрлік құрылғы, жарық ағындары әсерінен p-n ауысуында ЭДС туындайды.
Құрылысы қарапайым p-n ауысуы. Германий немесе кремнийден жасалады. Сәулелену кезінде шекті затта p-n ауысуында атомдардың иондануы болады. Өзінің электроөткізгіштігі артады, сондай-ақ электрондық жұптар мен тесіктер сандары да артады.
Фотодиод сыртқы ток көздері көмегімен және олардың көмегінсіз де қосыла береді:
а) сыртқы ток көздері көмегінсіз – вентильды немесе фотогенератор режимі деп аталады;
б) Еішсыртқы қоректендіру көзі болғанда – фотодиодты немесе фототүрлендіргіш режимі.
I=f(U)|Ф= const вольт-амперлік сипаттама 4.1 суретінде көрсетілген. Бұл жерде IV квадратта генераторлық режим көрсетілген – фотоэдс қалыптасады:
I = 0 болғанда (пайдасыз қадам режимі ) U = ф – фотоэдс;
U = 0 болғанда (қысқа тұйықталу режимі) Iқтұ тогы жүреді;
ІІІ квадратында фотодиодты режим көрсетілген. Ф = 0 кезінде сипаттама түзеткіш диодтың кері бұтағымен сәйкес келеді. Ф үлкейген сайын фототок IФүлкейеді. Жалпы ток Iжалп I0– кері ток және IФ–фототок қосындысына тең Iжалп=I0+IФ.
I квадратта – Ф = 0 ВАХ
болғанда, түзеткіш диодтағыдай болады.
Фотодиод кері бағытта қосылады (өйткені IФи Iкері), ал фототокты тура токтан ажырата
4.1 сурет алмайды.
Фотодиодтар әлсіз төменгі жиілікті жарық сигналдарын тіркеу үшін жарық энергиясын электр энергиясына түрлендіргенде (күн батареялары, қоректендіру көздері), автоматикада, фотометрияда қолданылады.