Un LED (diodo a emissione luminosa) può infatti essere utilizzato come fotodiodo in condizioni specifiche. Sebbene i LED siano progettati principalmente per emettere luce quando polarizzati direttamente, mostrano anche un comportamento fotovoltaico quando polarizzati in modo inverso ed esposti alla luce. In questa modalità, un LED può generare una piccola corrente in risposta ai fotoni della luce incidente. Tuttavia, questa funzionalità del fotodiodo nei LED non è efficiente o sensibile quanto i fotodiodi dedicati progettati per il rilevamento della luce. I LED utilizzati come fotodiodi hanno in genere una reattività inferiore e possono richiedere configurazioni di circuiti speciali per ottimizzare le prestazioni per le applicazioni di rilevamento della luce.
Un LED può certamente funzionare come un diodo perché condivide la struttura semiconduttrice di base di un diodo. Nella polarizzazione diretta, un LED consente alla corrente di fluire quando viene applicata una tensione sufficiente ai suoi terminali, provocandone l’emissione di luce a causa della ricombinazione elettrone-lacuna all’interno del materiale semiconduttore. Con polarizzazione inversa, un LED tipicamente blocca il flusso di corrente come un diodo standard, sebbene possa mostrare un comportamento fotovoltaico in determinate condizioni se esposto alla luce, come menzionato in precedenza.
Sebbene i LED siano noti principalmente per la loro capacità di emettere luce, in circostanze specifiche possono anche fungere da fotorivelatori. Quando polarizzati e illuminati inversamente, i LED generano una fotocorrente proporzionale all’intensità della luce incidente. Tuttavia, i LED utilizzati come fotorilevatori presentano limitazioni rispetto ai fotodiodi o ai fototransistor dedicati in termini di sensibilità e tempo di risposta. La loro capacità di fotorilevamento è generalmente meno efficiente e affidabile per applicazioni precise di rilevamento e misurazione della luce rispetto ai fotorilevatori appositamente realizzati.
Le principali differenze tra un LED e un fotodiodo risiedono nelle loro funzioni primarie e nelle ottimizzazioni del design. Un LED è progettato principalmente per emettere luce in modo efficiente quando polarizzato direttamente, convertendo l’energia elettrica in fotoni. La sua struttura e composizione del materiale sono ottimizzate per le caratteristiche di emissione della luce, come luminosità, colore ed efficienza. Al contrario, un fotodiodo è progettato specificamente per rilevare la luce e convertire i fotoni in corrente elettrica quando esposto alla luce. È ottimizzato per elevata sensibilità, tempi di risposta rapidi e caratteristiche di basso rumore nelle applicazioni di rilevamento della luce. Pertanto, sebbene entrambi i dispositivi si basino sulla tecnologia dei semiconduttori e possano presentare una doppia funzionalità in determinate condizioni, sono ottimizzati in modo diverso per i rispettivi ruoli di emettitori di luce (LED) e rilevatori di luce (fotodiodi).
