Напівпровідникові перетворювачі, призначені для виміру змін параметрів світлового випромінювання, називаються фотодетекторами. Фотоелектричний перетворювач, що є простим видом фотодетекторів, і є напівпровідниковий діод. Існує декілька типів таких перетворювачів. Один з основних серед них - фотодіод, в якому використовується ефект опромінення світлом (видимим або інших довжин хвиль) р-п-перехода з негативним зміщенням. За наявності опромінення змінюється струм, що протікає через перехід. Час відгуку такого фотодіода складає всього декілька наносекунд.

      Для забезпечення швидшої реакції на зміну параметрів випромінювання розроблені PIN -диоды, в яких між шарами р- і n -типа є шар бездомішкового напівпровідника. Це підвищує чутливість до світлового випромінювання і одночасно зменшує місткість переходу, завдяки чому діод швидше реагує на зміну рівня вимірюваної величини.

      У цілому ряду приладів фотодіоди використовуються разом з підсилювачами для підвищення чутливості. Звичайно, в звичайному транзисторі (тришаровий напівпровідниковий прилад п-р- n - або р-п-р-типа) знаходиться р- n -переход з негативним зміщенням, і прилад здатний посилювати струм, тобто він має усі необхідні властивості фотодіода і підсилювача. І усе це в одному приладі.

      Фототранзистор відрізняється від звичайного напівпровідникового тріода тим, що він виконується в прозорому корпусі, який пропускає світлове випромінювання. Світло падає на перехід колектор-база фототранзистора (р- n -переход з негативним зміщенням), викликає в базі фотострум, який посилюється з коефіцієнтом посилення транзистора, що призводить до дуже великого струму емітера.

Струм емітера фототранзистора визначається з наступного співвідношення:

                                                                                                                           IE = (1+ hFE ) IF             

де hFE   коефіцієнт посилення транзистора по постоянyому струму; IE - фотострум бази.

      Для досягнення вищого посилення використовують фотодетектори Дарлингтона, що містять в собі фототранзистор і транзистор з високим, коефіцієнтом посилення, що працюють в режимі пари Дарлингтона. Обидва транзистори розміщуються в одному корпусі.

      Оскільки фотодетектори є напівпровідниковими приладами, їх струм насичення залежить від температури. Тому за відсутності світлового випромінювання в них протікає так званий темновий струм, що обмежує можливості приладу по виміру низьких рівнів світлового випромінювання.