Optoelektronika zajmuje się urządzeniami, które przetwarzają sygnały świetlne na elektryczne i na odwrót. Fotodiody oraz fototranzystory należą do kluczowych elementów tego zakresu. Wykrywają one światło, przekształcając je w prąd lub napięcie. Różnią się budową i sposobem działania, co decyduje o ich zastosowaniach w układach elektronicznych.
Fotodiody
Fotodiody zbudowane są z półprzewodników, zazwyczaj krzemu lub arsenku galu. Światło pada na złączę p-n, gdzie fotony generują pary elektron-dziura. W trybie fotowoltaicznym dioda produkuje napięcie bez zewnętrznego źródła zasilania. Pod odwrotną polaryzacją, w trybie fotoprzewodzącym, prąd jest proporcjonalny do intensywności oświetlenia. Fotodiody pin charakteryzują się warstwą intrinsiczną między p i n, co skraca czas odpowiedzi i zmniejsza pojemność złącza. Avalanche fotodiody wykorzystują lawinowe zwielokrotnienie nośników, co podnosi ich czułość na słabe sygnały.
Te elementy reagują szybko na zmiany natężenia światła. Ich czas narostu bywa rzędu nanosekund, co czyni je odpowiednimi do szybkich transmisji danych.