フォトダイオードは、光や光子の存在を検出するための標準的な半導体デバイスであり、光子が半導体に入射すると電流を生成する能力を持っています。光子がフォトダイオードに吸収されることで電流が発生します。

フォトダイオードと通常のダイオードの違いとして、接合構造があります。従来のダイオードはp+ドープ材料とn-ドープ材料で構成されるp-n接合を持ちますが、フォトダイオードではp-i-n接合が用いられています。ここで「i」は、p領域とn領域の間に配置された本質（intrinsic）材料を示します。この本質領域には、隣接するp領域とn領域から電荷キャリアが蓄積され、十分な電荷キャリアが集まると電流が流れ始めます。

フォトダイオードは、電圧・電流特性は従来のダイオードに似ていますが、半導体材料を光や紫外線にさらすことで光子の吸収を可能にし、光電効果によって光子吸収時に電流を生成するよう設計されています。