最終更新 2026-10-09

フォトダイオードとは

Photodiode

フォトダイオードとは、光を電気信号に変換する受光素子で、pn接合やpin構造に光が当たると電子と正孔が生成されて電流が流れる光電効果を利用します。光の強さに比例した電流が得られるため、光センサー・光通信の受信素子・イメージセンサーの画素として使われます。

目次6項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 関連用語
  5. 比較・違いを学ぶ
  6. 出典・参考資料

定義・解説

フォトダイオードとは、光を電気信号に変換する受光素子で、pn接合やpin構造に光が当たると電子と正孔が生成され電流が流れる光電効果を利用します。光の強さに比例した電流が得られるため、光センサーや光通信の受信素子として使われます。

応答速度が速く小型なため、光ファイバ通信、リモコン受光部、光ディスク、各種光センサーに利用されます。多数のフォトダイオードを2次元に並べて画像を撮影するのがCMOSイメージセンサーやCCDです。ソニーやオンセミなどが主要メーカーで、シリコンフォトニクスの受光素子としても重要です。

フォトダイオードはpn接合やpin構造の空乏層に光が入ると、光子のエネルギーで電子と正孔が生成され、内蔵電界によって分離されて電流(光電流)となります。光の強さに比例した電流が得られ、応答も速いのが特徴です。

用途は光ファイバ通信の受信、リモコンや光センサー、光ディスクの読み取りなど幅広く、画素として2次元に並べたものがCMOSイメージセンサーやCCDです。アバランシェ増倍を利用した高感度のアバランシェフォトダイオード(APD)はLiDARや微弱光検出に使われます。

図解

フォトダイオードが光を電流に変える仕組み
太陽電池も同じ原理だが、電力を取り出すことを目的にしている。

関連するデータ・ツール

計算・換算ツール空乏層幅・内蔵電位・接合容量 計算ツール計算・換算ツール太陽電池の変換効率 計算ツール計算・換算ツール受光感度・量子効率 換算ツール(フォトダイオード・イメージセンサ)計算・換算ツールシリコンの光吸収係数・侵入長 計算ツール

この用語を扱う職種

設計・デバイス開発イメージセンサー開発エンジニア設計・デバイス開発光半導体・シリコンフォトニクスエンジニア

よくある質問(FAQ)

フォトダイオードとは何ですか?
pn接合やpin構造に光が当たると電子と正孔が生じて電流が流れる、光を電気信号に変換する受光素子です。光センサーや光通信の受信に使われます。
フォトダイオードとイメージセンサーの関係は?
フォトダイオードを画素として2次元に多数並べ、各画素の信号を読み出して画像にするのがCMOSイメージセンサーやCCDです。スマホや車載カメラの撮像素子の基本要素です。
アバランシェフォトダイオード(APD)とは何ですか?
逆電圧を高くしてアバランシェ増倍でキャリアを増やし、微弱な光でも検出できる高感度のフォトダイオードです。LiDARや光通信の長距離受信に使われます。

デバイスの製造メーカー

ソニーセミコンダクタソリューションズ(Sony)日本

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ローム(ROHM)日本

パワー半導体・SiCデバイス・LED・抵抗器の総合半導体IDM。日本でSiC事業を早期に強化し、EV・産業機器…

onsemi(ON Semiconductor)米国

パワー半導体・CMOSイメージセンサー・SiCデバイスのIDM大手。EV・ADAS・産業・5G向けに自社ファブ…

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比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. ローム TechWeb「光センサ:フォトダイオードとフォトトランジスタ」(2026/10/07 確認)