最早关于PSD的研究是1930年的Schott,当时他把Cu2O表层的An电极短接到Cu层,用安培表测量,结果发现当有光照射时,不同位置的入射点会使外电流与电极之间的间距上涨指数降低,这是关于横向光电效应的第一次提出,但是受限于当时的科研水平,并没有引起当代科学家的注意。1957年WallMark首次提出了PSD的概念,随后1960年Lucovusky推倒出了以他名字命名的横向光电效应方程,自此令PSD的研究具有了理论基础,这时,Fieret设计了方形PSD,Allen设计了圆形PSD,它们被统称为WallMark型PSD,相对来说结构简单,线性度、响应速度、灵敏度比较差,不用预加偏置电压,电极主要是圆点形状。如图 1.2.1(a)。随着时间的推移,慢慢的人们设计出了四边形结构的PSD,电极不再是圆点状,而是条形状,如图 1.2.1(b)。 致使它的暗电流变小,反偏电压方便添加,而且前面提到的几项指标除非线性度均有明显改善。四边形PSD的问世,在红外、可见光领域得到了广泛的应用,但是线性度低仍然没有得到改善。为了提高线性度,在前人研究的基础上,诞生了双面结构,如图 1.2.1(c),该结构没有了电极间的干扰,故而提高了线性度,但是X和Y两个方向的信息不在同一个结平面,论文网所以很难加反偏压,而且暗电流比较大。不断发展不断有新的问题出现,之后,Woltring综合了上述所有的研究,制作出了一种枕形结构的PSD,如图 1.2.1(d),使PSD的发展达到了一个新的高度,解决了先前所有的问题,但稍微欠缺的是,使用效率较低,因为有效面积不是很大。PSD作为一种对入射光斑敏感的光电元器件,经过不断发展,九十年代末达到鼎盛,但它的应用领域一度发展较缓,归结于光源的受限。这些年,PSD借助激光器的不断改进,得到了充分的发展,经过一系列的研究,使制作越来越精简,性能越来越优良,日本美国瑞典研发出来多种具有广泛应用价值的一维或二维PSD,在体积性能等方面尤为突出,它的实际应用价值也越来越凸显,同时为了满足更高领域的要求,例如生物医学、高能物理等方面,一些科学家又进行了进一步的研究,他们发现以Si为材料制作的PSD比GaAs-Schottky要快速很多,接近一个数量级,后来随着科技水平的发展,又诞生了网状PSD,在机器人定位系统、三维测量、精密检测等拥有广泛的应用前景。63711

PSD的结构图形

图1.2.1  PSD的结构图形

我国直到85年左右才有了关于PSD的一些研究报告,相对于国际方面起步较晚。80年代末,电子部44所制作了a-Si:H一维PSD,之后又制作了二维PSD,同样采用的是Si材料。我国还有其他研究所进行了类似的研究,但是相对来说还是比较少的,没有形成批量生产,规格型号欠缺论文网。归根结底在于我国对PSD的重视程度不够,了解不够,以及价格还有配套设施不完善等原因。

    目前国际市场上对PSD的报道还是比较多的,市场应用越来越多,需求越来越大,而且正在被更多的人所了解熟知,主要应用在机器人传感、三维形貌测量、高能物理实验、军事、航空对接、汽车进障、自动对焦、监控以及工业领域等。国际上现在有许多公司在生产这方面的产品,美国MTI公司的MicroTRAK系列,德国KLIPPLE公司,德国Micro一EPsilon公司的optoNCDT系列,日本Keyence生产的LC系列、LB系列和LD系列。

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