Aby ustalić, czy fotodioda działa, można wykonać prosty test za pomocą multimetru ustawionego do pomiaru rezystancji lub napięcia. Najpierw upewnij się, że fotodioda jest prawidłowo podłączona do obwodu, zgodnie ze specyfikacjami zawartymi w arkuszu danych, z odpowiednim polaryzacją (zazwyczaj polaryzacją odwrotną w przypadku większości fotodiod). Zakryj fotodiodę, aby zablokować światło otoczenia. Następnie skieruj źródło światła (np. latarkę) bezpośrednio na czuły obszar fotodiody. Gdy multimetr jest w trybie napięciowym, należy obserwować zmianę napięcia na fotodiodzie. Jeżeli fotodioda działa prawidłowo, wygeneruje napięcie proporcjonalne do natężenia padającego na nią światła. Podobnie w trybie rezystancji powinieneś zobaczyć zmianę rezystancji fotodiody w odpowiedzi na światło.
Aby sprawdzić, czy fotodioda działa prawidłowo, można zastosować prosty układ obwodu z zasilaczem, rezystorem i woltomierzem lub oscyloskopem. Podłącz fotodiodę w konfiguracji polaryzacji odwrotnej zgodnie ze specyfikacjami zawartymi w arkuszu danych. Po włączeniu obwodu skieruj źródło światła (np. latarkę LED) bezpośrednio na fotodiodę. Zmierz napięcie lub prąd wyjściowy na fotodiodzie za pomocą woltomierza lub obserwuj przebieg na oscyloskopie. Działająca fotodioda powinna wykazywać mierzalną zmianę napięcia lub prądu w odpowiedzi na światło, co wskazuje, że wykrywa i przetwarza światło na sygnały elektryczne zgodnie z oczekiwaniami.
Aby przetestować fotodiodę IR (podczerwieni), można wykonać podobne procedury, jak w przypadku fotodiod światła widzialnego. Fotodiody IR są wrażliwe na długości fal światła podczerwonego, które nie są widoczne dla ludzkiego oka, ale można je wykryć za pomocą sprzętu wrażliwego na podczerwień lub sprawdzając ich reakcję za pomocą odpowiedniego sprzętu testowego. Aby oświetlić fotodiodę, użyj źródła światła podczerwonego, takiego jak dioda LED na podczerwień lub latarka na podczerwień. Zmierz napięcie lub prąd wyjściowy po przyłożeniu światła podczerwonego. Sprawna fotodioda IR wygeneruje odpowiedź proporcjonalną do intensywności padającego na nią światła podczerwonego, wskazując jej stan operacyjny.
Kiedy światło uderza w fotodiodę, generuje pary elektron-dziura w materiale półprzewodnikowym fotodiody. Proces ten zachodzi, gdy fotony (cząstki światła) o wystarczającej energii uderzają we wrażliwy obszar fotodiody, promując elektrony z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa. Te pary elektron-dziura są następnie rozdzielane przez pole elektryczne obecne w fotodiodzie w wyniku polaryzacji zaporowej, tworząc fotoprąd przepływający przez obwód. W ten sposób padające światło jest przekształcane w prąd elektryczny, który można zmierzyć lub wykorzystać jako sygnał w różnych zastosowaniach.
Zasada działania fotodiody opiera się na efekcie fotowoltaicznym, podczas którego energia świetlna zamieniana jest na energię elektryczną. Kiedy fotony o wystarczającej energii uderzają w materiał półprzewodnikowy fotodiody (zwykle krzem lub inne materiały wrażliwe na określone długości fal), generują pary elektron-dziura. Pary te są oddzielone wewnętrznym polem elektrycznym wytworzonym przez przyłożenie napięcia polaryzacji wstecznej do fotodiody. Powstały przepływ prądu (fotoprąd) jest proporcjonalny do natężenia padającego światła, dzięki czemu fotodioda może działać jako detektor lub czujnik światła. Ta konwersja światła w prąd elektryczny stanowi podstawę działania fotodiod w różnych zastosowaniach, takich jak komunikacja optyczna, wykrywanie światła i obrazowanie.