光電二極管和普通二極管雖然都是PN結器件，但在紅外光照射下的表現截然不同。要理解這個問題，需要從兩者的工作原理說起。

普通二極管的核心邏輯：電生電

普通二極管（如整流二極管、開關二極管）的設計目標是在外加電壓下控制電流方向。當正向偏置時導通，反向偏置時截止。它的整個工作機制圍繞的是電信號的處理與傳導。即使有光照射到普通二極管的PN結上，它也不會主動利用光能去產生額外的有用信號——頂多一些微弱的寄生光電效應，但并不構成其功能的一部分。

光電二極管的核心邏輯：光生電

光電二極管的設計則完全相反。它通常工作在反向偏置狀態（甚至接近零偏），目的是放大對光的響應。當紅外光照射到光電二極管的PN結或其耗盡區時，情況是這樣的：

1. 紅外光子攜帶的能量大于半導體材料的禁帶寬度（對硅來說約1.12 eV，對應的截止波長約1100 nm）。
2. 光子被吸收后，激發價帶電子躍遷到導帶，產生電子-空穴對。
3. 在PN結內建電場（或外加反向偏壓形成的更強電場）的作用下，電子和空穴被迅速分離，電子向N區漂移，空穴向P區漂移。
4. 這種載流子的定向移動在外部電路中形成光電流，大小與入射光強度成正比。這個電流信號隨后由電路放大和處理，最終轉化為我們需要的電信號輸出。

簡而言之，在光電二極管上，紅外光產生了光生載流子，進而驅動出光電流。這是一個從光能到電能的轉換過程。

關鍵區別與極限

兩者的本質差異不在于材料（都可以用硅或鍺），而在于工作偏置與結構優化。光電二極管的PN結面積、耗盡區寬度都做出了專門設計（例如PIN結構），以盡可能多地吸收光并高效收集載流子。就紅外檢測而言，還存在材料響應波段的問題：硅光電二極管對800~1000 nm的紅外光非常敏感，但超過其截止波長便無能為前，此時需要鍺或InGaAs等窄禁帶材料的光電二極管。

當紅外光打到普通二極管上時，它大概率仍是靜默無反應的器件；而打在光電二極管上時，產生的是伴隨光強的電信輸出信號——這就是“感光”和“感電壓”的分水嶺。