位敏探測器（PSD）的非線性誤差會(hui) 影響測試精度，線性度成為(wei) 提高PSD性能的重要指標，影響線性度的主要因素有PSD結構和電路算法優(you) 化。本文針對PSD的結構設計討論了提供PSD線性度的方式。
位敏探測器的非線性誤差影響因素
所謂非線性誤差，指的是位敏探測器（PSD）輸出的位置和實際光斑位置之間的線性關(guan) 係，如圖1所示，可以采用均方根非線性誤差來表示其線性度。
圖1
PSD作為(wei) 位置敏感元器件的測試係統中，由於(yu) PSD本身存在的非線性誤差比光學係統和電學係統所引入的誤差都要大，所以想要提高測試係統的測試精度，就要提高PSD的輸出特性和測量精度，可以通過對PSD非線性誤差理論分析並通過算法對其進行修正。
影響PSD線性度的主要因素有以下幾點“
1.光敏層電阻率的非均勻分布。
2.PSD本身的結構。PSD在很多時候都工作在非完全反偏狀態，此時泄露因子的大小會(hui) 決(jue) 定PSD輸出光電流和入射光位置之間的關(guan) 係，這個(ge) 值越小，兩(liang) 者的線性關(guan) 係越好。
3.晶體(ti) 的缺陷，器件製造過程中的缺陷以及隔離環的非理想等情況也會(hui) 導致p-n結暗電流的不均勻分布從(cong) 而引起信號的失真。
綜上，想要提高PSD的線性度就需要分兩(liang) 步走，首先針對PSD本身的材料和結構，其次是通過算法來對PSD的zui終輸出進行修正。在本文我們(men) 主要針對PSD的內(nei) 部影響因素來談一談提高線性度的方式。
與(yu) 結構相對簡單，線性度也比較好的一維PSD相比，二維PSD的結構稍顯複雜，要保證兩(liang) 個(ge) 方向的線性度都很好就需要更加複雜的設計和工藝加工流程。二維四邊形PSD的等效電路圖如圖2所示。
圖2
該PSD的製作工藝較為(wei) 簡單，暗電流小同時製作流程也比較短，適合大批量的生產(chan) ，但是該PSD因為(wei) 電極設置在同一個(ge) 平麵，電極距離很近，電極之間影響較大，導致容易失真的問題，線性度比較好的區域隻存在於(yu) 中心區域的25%範圍內(nei) ，越往邊緣靠近，其線性度越差。
雙麵性結構PSD能夠有效解決(jue) 上述問題，其等效電路圖如圖3所示。該PSD將x和y方向的電流電極分別設在了p-n結的兩(liang) 側(ce) ，很大程度上減小了電極間的影響，這讓其在整個(ge) 光敏麵都能夠有很好的線性輸出，但是製作工藝複雜，同時雙麵結構導致噪聲較大，並不適合大規模的量產(chan) 。
圖3
對此，一種綜合了上述兩(liang) 種PSD優(you) 點的枕型PSD成為(wei) 了合適的選擇，其等效電路圖如圖4所示，四個(ge) 電極的引出線分別從(cong) 四個(ge) 對角線端引出，枕型PSD的等效電路比雙麵形PSD和四邊形PSD的等效電路多了四個(ge) 相鄰電極間的電阻。該PSD除了感光麵較小之外可以保證噪聲低且在感光麵線性度較高，是一個(ge) 合適的選擇，枕型畸變的光敏感麵是的PSD邊緣檢測誤差大大降低。
圖4
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