Trong đó : P(x) là công suất quang được hấp thụ ở cự ly x Pin là công suất quang tới
-�λ là hệ số hấp thụ tại bước sóng λ.
Như vậy khả năng thâm nhập của ánh sáng vào lớp bán dẫn thay dổi theo bước
sóng. Vì vậy, lớp bán dẫn p không được quá dày. Miền i càng dày thì hiệu suất lượng tử càng lớn, vì xác suất tạo ra các cặp điện tử và lỗ trống tăng lên theo độ dày của miền này và do đó các photon có nhiều khả năng tiếp xúc với các nguyên tử hơn. Tuy nhiên, nếu độ dài miền i cao thì thời gian trôi của các hạt này dài hơn, xung ánh sáng đưa vào cũng phải tăng lên tương ứng với thời gian trôi tăng. Điều này khiến cho độ đáp ứng và băng tần điều biến bị hạn chế. Do đó, độ rộng của miền i không được quá lớn vì như thế tốc độ bít sẽ bị giảm đi. Ta phải chọn độ dài miền i đủ rộng để đảm bảo điều kiện nhất định là hấp thụ hết photon trong vùng nghèo và không ảnh hưởng thời gian trôi.
Thường hay chọn :
< W < Với α tùy thuộc vào vật liệu. (3.5)
Khi bước sóng ánh sáng tăng thì khả năng đi qua bán dẫn cũng tăng lên, ánh sáng có thể đi qua bán dẫn mà không tạo ra các cặp điện tử và lỗ trống. Do đó vật liệu bán dẫn phải được sử dụng ở bước sóng tới hạn. Bước sóng này được tính dựa vào độ rộng vùng cấm Eg theo công thức sau :
λc = = (3.6)
Tóm lại PIN hoạt động dựa trên nguyên lí hấp thụ ánh sáng để biến đổi tín hiệu quang thu vào thành dòng tín hiệu điện. Các thông số biển đổi của chức năng này được phân tích ở phần tiếp theo sau đây.