Fotodiyotlar, yapılarına ve çalışma prensiplerine göre her biri farklı uygulamalara uygun çeşitli tiplerde gelir. Yaygın bir sınıflandırma, maliyet etkinliği ve çeşitli boyut ve konfigürasyonlarda bulunabilirliği nedeniyle yaygın olarak kullanılan silikon (Si) fotodiyotlar gibi yapımında kullanılan malzemeye dayanmaktadır.
Silikon fotodiyotlar görünür ve yakın kızılötesi ışığa duyarlıdır ve optik iletişim, ışık algılama ve görüntüleme sistemlerinde uygulama alanı bulur.
Fotodiyot, fotonlara maruz kaldığında ışığı elektrik akımına dönüştüren yarı iletken bir cihazdır. Emilen fotonların yarı iletken malzeme içinde elektron-delik çiftleri oluşturduğu ve gelen ışık yoğunluğuyla orantılı bir akım akışıyla sonuçlanan fotovoltaik etkiye dayalı olarak çalışır.
Silisyumun yanı sıra galyum arsenit (GaAs) ve indiyum galyum arsenit (InGaAs) gibi diğer malzemeler, telekomünikasyon ve algılama uygulamalarında kullanılan kızılötesi (IR) fotodiyotlar dahil olmak üzere belirli dalga boylarına duyarlı fotodiyotlar yapmak için kullanılır.
Fiber optik iletişimde, algılamaları gereken optik sinyallerin dalga boyuna bağlı olarak çeşitli tipte fotodiyotlar kullanılır.
Örneğin, silikon fotodiyotlar görünür ve yakın kızılötesi dalga boyları için uygunken, InGaAs fotodiyotlar kızılötesi spektrumda daha uzun dalga boyları için kullanılır. Bu fotodiyotlar, optik sinyalleri iletişim ağlarında işlenmek ve daha fazla iletilmek üzere tekrar elektrik sinyallerine dönüştüren, fiber optik alıcılardaki önemli bileşenlerdir.
Fotodiyot, ışığı veya optik radyasyonu algılayıp elektrik sinyaline dönüştürdüğü için bir sensör türü olarak sınıflandırılır.
Yalnızca ışığı ileten veya yansıtan pasif optik sensörlerin aksine, bir fotodiyot, gelen ışık yoğunluğuyla orantılı bir elektrik akımını aktif olarak üretir. Bu, fotodiyotları ışık ölçerler, optik anahtarlar, barkod okuyucular ve ışığın hassas algılanması ve ölçülmesinin gerekli olduğu biyomedikal cihazlar gibi uygulamalarda değerli kılar.
PIN fotodiyot ve çığ fotodiyot (APD), belirli performans özellikleri için tasarlanmış özel fotodiyot türleridir.
Bir PIN fotodiyodu (PIN, p-tipi, içsel ve n-tipi bölgeleri temsil eder), p-tipi ve n-tipi yarı iletken bölgeler arasında bir içsel katmana sahiptir. Geleneksel fotodiyotlara kıyasla daha hızlı yanıt süreleri ve daha düşük gürültü sunarak optik iletişim ve fotometri gibi yüksek hızlı uygulamalar için uygun hale getirir. Buna karşılık çığ fotodiyodu (APD), daha yüksek bir ters öngerilim voltajı altında çalışır ve yarı iletken malzemedeki yük taşıyıcılarının darbeli iyonizasyonuna neden olur.
Bu çarpma etkisi, özellikle zayıf sinyallerin tespit edilmeden önce güçlendirilmesinin gerektiği düşük ışık koşullarında veya uzun mesafeli optik iletişim sistemlerinde daha yüksek hassasiyet ve daha düşük gürültü performansıyla sonuçlanır. APD’ler bu nedenle astronomi, lidar (ışık algılama ve menzil) ve yüksek hızlı optik iletişim sistemleri gibi yüksek hassasiyet ve foton sayma yetenekleri gerektiren uygulamalarda kullanılır.