A fénydiódák speciális felépítésű diódák, amelyek az elektromos energiát fényenergiává alakítják. Ha nyitóirányú áram folyik keresztül a PN-átmeneten az N rétegből az elektronok a P rétegbe. A P rétegből a lyukak az N rétegbe diffundálnak. A diffúziós kisebbségi és a többségi töltéshordozók között rekombinációs folyamatok indulnak meg, amelyek során a felszabaduló energia fotonok formájában kisugárzódik. A sugárzási rekombináció csak úgy jöhet létre, ha az elektronok átkerülnek a nagyenergiájú vezetési sávból, a kisebb energiájú vegyértéksávba. A félvezető anyag sávszerkezete határozza meg, a kibocsátott fény hullámhosszát a következő összefüggés szerint:

 

 

31. ábra

 

A fotodióda fényerőssége egy bizonyos nyitóirányú áramértéken felül már nem változik számottevően.

32. ábra

Jellemző adatok:

• A: világítófelület nagysága (0,5-30mm²)
• I_V: fényerősség (1-5 mcd (I_F=20 mA esetén)
• f: fényáram (2 mlm (I_F=20 mA esetén))
• l_P: maximális fényerősséghez tartozó hullámhossz (vörös fénydióda esetén: 655nm)
• α: kisugárzási szög (30-60°)

 

Határértékek:

• I_Fmax: maximális nyitóirányú áram (50mA)
• U_Rmax: maximális zárófeszültség (3 V)
• P_tot: legnagyobb megengedett veszteségi teljesítmény (120mW)