مدهای کاری در یک فتودیود:
مدهای کاری در یک فتودیود به سه دسته فتوولتائیک (Photovoltaic)، هادی نور (Photoconductive) و مد دیود بهمنی (Avalanche Diode Mode) تقسیم بندی می شود.
مد فتوولتائیک:
این مد با عنوان مد بایاس صفر نیز شناخته می شود. زمانی که دیود در مد فتوولتائیک مورد استفاده قرار گیرد، جریان نوری از آند و از طریق اتصال کوتاه به کاتد جریان می یابد.
اگر مدار باز باشد و یا بار امپدانسی داشته باشد، با محدود کردن جریان نوری به خارج از دیود، یک ولتاژ در جهت بایاس مستقیم دیود ساخته می شود؛ زیرا آند از کاتد مثبت تر است.
اگر مدار باز باشد و یا امپدانس بسیار بالا باشد، این جریان مستقیم تمام یا قسمتی از جریان نوری را مصرف (خنثی) می کند.
دیود در این مد در واقع از اثر فتوولتائیک (Photovoltaic Effect) که پایه و اساس سلول های خورشیدی است، استفاده می کند.
برای داشتن توان خروجی بهینه، سلول فتوولتائیک در ولتاژی عمل خواهد کرد که جریان مستقیم بسیار کوچکی را در قیاس با جریان نوری ایجاد کند.
مد هادی نور:
در این مد دیود در بایاس معکوس قرار دارد و باعث می شود زمان پاسخ کوتاه تر شود؛ زیرا بایاس معکوس اضافی عرض لایه تخلیه را افزایش می دهد که به نوبه خود موجب کاهش ظرفیت خازنی پیوند شده و ناحیه با میدان الکتریکی که سبب جمع آوری سریع تر الکترون ها می شود را افزایش می دهد.
همچنین بایاس معکوس سبب کاهش جریان تاریکی می شود، بدون این که تغییر زیادی در جریان نوری به وجود بیاورد.
اگرچه دیود در مد هادی نور بسیار سریع تر است، اما دیود در این مد به سبب پدیده بهمنی و جریان تاریک، نویز بیشتری را تولید می کند.
جریان نشتی در دیود نوع PIN بسیار پایین و در حدود 1 نانو آمپر است و به همین دلیل نویز جانسون-نایکوئیست (Johnson-Nyquist Noise) بار مقاومتی در مدارات معمولی همیشه غالب است.
مد بهمنی:
فتودیودهای بهمنی، فتودیودهایی هستند که دارای ساختار بهینه برای کار در بایاس معکوس شدید و نزدیک به ولتاژ شکست معکوس هستند.
این ویژگی، به حامل های تولید شده توسط نور اجازه می دهد که توسط شکست بهمنی چند برابر شوند. در نتیجه بهره داخلی در فتودیود به وجود می آید و پاسخ موثر آن افزایش می یابد.