基本结构

因为PD的主要有源区是势垒区，所以展宽势垒区即可提高灵敏度。p-i-n结光电二极管实际上也就是人为地把p-n结的势垒区宽度加以扩展，即采用较宽的本征半导体（i）层来取代势垒区，而成为了p-i-n结（见图示）。

p-i-n结光电二极管的有效作用区主要就是存在有电场的i型层（势垒区），则产生光生载流子的有效区域增大了，扩散的影响减弱了，并且结电容也大大减小了，所以其光检测的灵敏度和响应速度都得到了很大的提高。

基本设计

p-i-n结光电二极管中i型层的厚度d是一个重要的结构参量，从提高响应速度和灵敏度来看，要求d应该大一些；但是若d过大，则光生载流子在i层中漂移（速度为vd）的时间（d / vd）将增长，这反而不利，因此可根据d / vd = 调制信号周期T的一半来选取，即有d = vd T / 2。

另外，为了减小表面半导体层对光的吸收作用，应该采用禁带宽度较大的窗口材料（例如在GaInAs体系中采用InP作为光照区，见图示）。

（3）p-i-n雪崩倍增光电二极管：

在 p-i-n结光电二极管的基础上，如果再加上较大的反向电压（达到雪崩击穿的程度），则还可把较少数量的光生载流子通过倍增效应而增加，即放大吸收光的信号，这可进一步增大光检测的灵敏度，同时较大反向电压的作用也可进一步提高其响应速度。这就是雪崩光电二极管（APD）。APD已经是光通信技术中用来接收微弱光信号的一种基本器件。