光電二極管是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流或電壓信號(hào)的特殊二極管，它與常規(guī)二極管結(jié)構(gòu)上基本相似，都具有一個(gè)PN結(jié)，但光電二極管在設(shè)計(jì)和制作時(shí)盡量使PN結(jié)的面積相對(duì)較大，以便接收入射光。

其基本原理是當(dāng)光照在二極管上時(shí)，被吸收的光能轉(zhuǎn)換成電能。光電二極管工作在反向電壓作用下，只通過(guò)微弱的電流（一般小于0.1微安），稱(chēng)為暗電流，有光照時(shí)，攜帶能量的光子進(jìn)入PN結(jié)后，把能量傳給共價(jià)鍵上的電子，使有些電子掙脫共價(jià)鍵，而產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，稱(chēng)為光生載流子，因?yàn)楣馍d流子的數(shù)目是有限的，而光照前多子的數(shù)目遠(yuǎn)大于光生載流子的數(shù)目，所以光生載流子對(duì)多子的影響是很小的，但少子的數(shù)目少有比較大的影響，這就是為什么光電二極管是工作在反向電壓下而不是正向電壓下，于是在反向電壓作用下被光生載流子影響而增加的少子參加漂流運(yùn)動(dòng)，在P區(qū)，光生電子擴(kuò)散到PN結(jié)，如果P區(qū)厚度小于電子擴(kuò)散長(zhǎng)度，那么大部分光生電子將能穿過(guò)P區(qū)到達(dá)PN結(jié)，在N區(qū)也是相同的道理，也因此光電二極管在制作時(shí)，PN結(jié)的結(jié)深很淺，以促使少子的漂移。

綜上若光的強(qiáng)度越大，反向電流也就越大，這種特性稱(chēng)為光導(dǎo)電，而這種現(xiàn)象引起的電流稱(chēng)為光電流。總的來(lái)說(shuō)光電二極管的工作是一個(gè)吸收的過(guò)程，它將光的變化轉(zhuǎn)換成反向電流的變化，光照產(chǎn)生電流和暗電流的綜合就是光電流，因此光電二極管的暗電流因盡量最小化來(lái)提器件對(duì)光的靈敏度，光的強(qiáng)度與光電流成正比，因而就可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。