Om te bepalen of een fotodiode werkt, kunt u een eenvoudige test uitvoeren met een multimeter die is ingesteld om de weerstand of spanning te meten. Zorg er eerst voor dat de fotodiode correct is aangesloten in een circuit volgens de specificaties van het gegevensblad, met de juiste voorspanning (doorgaans omgekeerde voorspanning voor de meeste fotodiodes). Bedek de fotodiode om eventueel omgevingslicht te blokkeren. Schijn vervolgens een lichtbron (zoals een zaklamp) rechtstreeks op het gevoelige gebied van de fotodiode. Als de multimeter in de spanningsmodus staat, zou u een verandering in de spanning over de fotodiode moeten waarnemen. Als de fotodiode correct functioneert, genereert deze een spanning die evenredig is met de intensiteit van het licht dat erop valt. Op dezelfde manier zou u in de weerstandsmodus een verandering in de weerstand over de fotodiode moeten zien wanneer deze op licht reageert.
Om te controleren of een fotodiode goed werkt, kunt u een eenvoudige circuitopstelling gebruiken met een voeding, weerstand en een voltmeter of oscilloscoop. Sluit de fotodiode aan in omgekeerde bias-configuratie volgens de specificaties in het gegevensblad. Terwijl het circuit is ingeschakeld, schijnt u een lichtbron (zoals een LED-zaklamp) rechtstreeks op de fotodiode. Meet de spanning of stroom over de fotodiode met behulp van de voltmeter of bekijk de golfvorm op de oscilloscoop. Een werkende fotodiode moet een meetbare verandering in spanning of stroom vertonen als reactie op het licht, wat aangeeft dat hij licht detecteert en omzet in elektrische signalen zoals verwacht.
Om een IR (infrarood) fotodiode te testen, kunt u soortgelijke procedures volgen als voor fotodiodes met zichtbaar licht. IR-fotodiodes zijn gevoelig voor infraroodlichtgolflengten, die niet zichtbaar zijn voor het menselijk oog, maar kunnen worden gedetecteerd met behulp van IR-gevoelige apparatuur of door hun reactie te controleren met geschikte testapparatuur. Gebruik een IR-lichtbron, zoals een infrarood-LED of een IR-zaklamp, om de fotodiode te verlichten. Meet de spanning of stroomuitvoer terwijl het IR-licht wordt toegepast. Een functionerende IR-fotodiode zal een reactie produceren die evenredig is aan de intensiteit van het infraroodlicht dat erop valt, wat de operationele status ervan aangeeft.
Wanneer licht een fotodiode raakt, genereert het elektronen-gatparen in het halfgeleidermateriaal van de fotodiode. Dit proces vindt plaats wanneer fotonen (lichtdeeltjes) met voldoende energie het gevoelige gebied van de fotodiode treffen, waardoor elektronen van de valentieband naar de geleidingsband worden verplaatst. Deze elektronen-gatparen worden vervolgens gescheiden door het elektrische veld dat in de fotodiode aanwezig is als gevolg van omgekeerde voorspanning, waardoor een fotostroom ontstaat die door het circuit stroomt. Zo wordt het invallende licht omgezet in elektrische stroom, die in diverse toepassingen kan worden gemeten of als signaal kan worden gebruikt.
Het werkingsprincipe van een fotodiode is gebaseerd op het fotovoltaïsche effect, waarbij lichtenergie wordt omgezet in elektrische energie. Wanneer fotonen met voldoende energie het halfgeleidermateriaal van de fotodiode treffen (meestal silicium of andere materialen die gevoelig zijn voor specifieke golflengten), genereren ze elektronen-gatparen. Deze paren worden gescheiden door het interne elektrische veld dat wordt gecreëerd door het aanleggen van een omgekeerde voorspanning over de fotodiode. De resulterende stroom (fotostroom) is evenredig met de intensiteit van het invallende licht, waardoor de fotodiode kan functioneren als een lichtdetector of sensor. Deze omzetting van licht in elektrische stroom vormt de basis van hoe fotodiodes werken in verschillende toepassingen, zoals optische communicatie, lichtdetectie en beeldvorming.
