Fotodiyotlar ters yönde çalışır çünkü bu konfigürasyon onların ışığa duyarlılığını ve tepkisini artırır. Bir fotodiyot ters kutuplandığında, p-tipi ve n-tipi yarı iletken katmanlar arasında bir tükenme bölgesi oluşur. Gelen fotonlar bu tükenme bölgesi içinde elektron deliği çiftleri üretir. Ters öngerilim voltajı, bu yük taşıyıcılarını ilgili elektrotlara doğru tarayan bir elektrik alanı yaratır ve bu, gelen ışık yoğunluğuyla orantılı bir fotoakımla sonuçlanır. Bu konfigürasyon aynı zamanda bağlantı kapasitansını azaltarak ışık değişimlerinin tespitinde daha hızlı tepki sürelerine olanak tanır.
Bir fotodiyot ileri eğilimde etkili bir şekilde çalışmaz çünkü ileri eğilim, gelen ışıkla önemli bir etkileşim olmadan akımın diyot boyunca serbestçe akmasına izin verme eğilimindedir. İleri eğilimde, fotodiyot boyunca uygulanan voltaj, tükenme bölgesinin boyutunu azaltır ve fotodiyotun fotonları verimli bir şekilde elektrik akımına dönüştürme yeteneğini sınırlar. Bu nedenle ileri kutuplama, fotodiyotun hassasiyetinin ve tepki süresinin çok önemli olduğu, hassas ışık tespiti veya ölçümü gerektiren uygulamalar için uygun değildir.
Bir fotodiyot tercihen ters eğilimde kullanılır çünkü gelen ışığa tepkisini maksimuma çıkarır ve hassasiyetini arttırır. Ters eğilimde, tükenme bölgesi içindeki elektrik alanı, fotonlar tarafından üretilen yük taşıyıcılarını elektrotlara doğru hızlandırır ve daha büyük bir fotoakımla sonuçlanır. Bu konfigürasyon, düşük yoğunluklu ışığın bile doğru bir şekilde algılanıp ölçülebilmesini sağlar ve optik iletişim, ışık algılama ve algılama gibi uygulamalar için ters önyargıyı zorunlu hale getirir.
Bir fotodiyodu ters polaritede çalıştırmak için, bir polarizasyon devresi tipik olarak fotodiyota ters polaritede bağlanan bir voltaj kaynağı içerir. Devre, fotodiyot boyunca sabit bir ters ön gerilim voltajı sağlayarak ışığı algılama performansını optimize eder. Aydınlatılmış bir fotodiyotun karakteristik eğrileri, üretilen fotoakım ile uygulanan ters öngerilim voltajı arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu eğriler, farklı öngerilim koşulları altında değişen ışık yoğunluklarına yanıt olarak fotodiyotun duyarlılığını ve doğrusallığını gösterir ve belirli uygulamalar için karakterizasyonuna ve seçimine yardımcı olur.
Çeşitli elektronik uygulamalarda çeşitli nedenlerle ters öngerilim diyotu kullanılır. Birincil avantajlardan biri, ters polarlamanın yarı iletken bağlantı içindeki tükenme bölgesinin genişliğini arttırması ve diyot boyunca kaçak akımı azaltmasıdır. Bu özellik, ters öngerilim diyotlarını, voltaj düzenleme devreleri, sinyal düzeltme ve koruma devreleri gibi yüksek arıza voltajları ve düşük kaçak akım gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. Ek olarak ters polarizasyon, diyotun, fotodiyotlarda ışık gibi harici uyaranlara tepkisini geliştirerek optik ve algılama teknolojilerinde kritik önem taşıyan hassas algılama ve ölçüm yeteneklerini mümkün kılar.
