La capacidad de respuesta de un fotodiodo se puede definir como la relación entre la corriente fotocópica producida y la potencia de la luz que se produce en una determinada longitud de onda. La capacidad de respuesta (o sensibilidad a la radiación) de un fotodiodo u otro tipo de fotodetector es la relación de fuerza de la foto producida en ese momento y la aparición (o a veces absorbida) de potencia óptica (ignorando el efecto del ruido), determinada en la región lineal del respuesta.
El término receptividad no debe confundirse con sensibilidad. este último es el nivel de luz más bajo detectable, que normalmente está determinado por el ruido de detección y influenciado significativamente por el ancho de banda de detección requerido.
Idealmente, los fotodetectores deberían usarse en áreas espectrales donde la reactividad no sea mucho menor que el valor más alto posible, porque esto da como resultado la detección de ruido más baja posible y, por lo tanto, una alta relación señal-ruido y sensibilidad.
Un fotón absorbido por el material semiconductor producirá un par de huecos de electrones, que a su vez comenzarán a moverse hacia el material bajo la influencia del campo eléctrico y producirán así una corriente. Esta longitud de flujo limitada se conoce como extensión del tiempo de tránsito y puede evaluarse utilizando el teorema de Ramo. Este teorema también puede demostrar que la carga total producida en un circuito externo no es la esperada por la presencia de los dos portadores. De hecho, la integración de corrientes debidas a electrones y huecos de vez en cuando debe ser igual a e.
La resistencia y capacidad del fotodiodo y del circuito externo dan lugar a otro tiempo de respuesta llamado tiempo constante RC. Esta combinación de R y C integra fotorespuestas de vez en cuando y, por lo tanto, extiende la respuesta al impulso del fotodiodo. Cuando se utiliza en sistemas de comunicación óptica, el tiempo de respuesta determina el ancho de banda disponible para la modulación de la señal y, por tanto, la transmisión de datos.
Si un detector tiene una salida de voltaje en lugar de corriente, su respuesta se puede definir como la relación entre el voltaje de salida y la potencia óptica. Esto lleva a unidades V/W (voltios por vatio). Si un fotodiodo se combina con un electrón particular del detector que genera un voltaje de salida, el voltaje de salida es el tiempo de fotocorriente o la transimpedancia de la electrónica. En el caso más simple, se utiliza una resistencia en derivación y la transimpedancia es entonces su resistencia.
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