Fotodioden sind Standard-Halbleitergeräte, die verwendet werden, um das Vorliegen von Licht oder Photonen zu erkennen. Sie haben die Fähigkeit, Strom zu erzeugen, wenn diese Photonen auf ihr Halbleitermaterial gelangen. Wenn Photonen in die Fotodiode gelangen, wird durch die Absorption der Photonen ein Strom erzeugt.

Man muss unbedingt zwischen einer Fotodiode und einer regulären Diode unterscheiden, insbesondere im Hinblick auf den Übergang der dotierten Materialien. Herkömmliche Dioden werden durch einen p-n-Übergang erzeugt, wo p+-dotiertes Material Kontakt mit einem n--dotierten Material hat. In einer Fotodiode gibt es keinen herkömmlichen p-n-Übergang, sondern stattdessen einen p-i-n-Übergang, wobei das „I“ für ein Zwischenmaterial steht, das zwischen dem p- und dem n-dotierten Material angeordnet ist. In diesem Zwischenbereich sammeln sich die Ladungsträger von den benachbarten p- und n-Bereichen. Nachdem der Zwischenbereich mit ausreichend vielen Ladungsträgern gefüllt ist, kann der Strom beginnen, zu fließen.

Im Hinblick auf Spannungs- und Stromeigenschaften sind Fotodioden vergleichbar mit herkömmlichen Dioden, außer dass sie darauf ausgelegt sind, das Halbleitermaterial Licht oder anderen UV-Quellen auszusetzen, sodass eine Photonenabsorption möglich wird und ein fotoelektrischer Effekt stattfinden kann. Damit kann die Fotodiode Strom erzeugen, wenn Photonen absorbiert werden.