实验11PSD位置传感器实验
半导体光电位置敏感器件Positio
Se
sitiveDetector是一种对其感光面上入射光点位置敏感的半导体，也即当光点在器件感光面的不同位置时，就对应有一个不同的输出电信号。这种器件也简称为PSD。
【实验目的】
1、了解PSD光电位置敏感器件的基本原理与结构。2、掌握正确连接PSD位置传感器的线路连接以及测量。3、学习用逐差法和作图法处理数据。
【仪器用具】
主机箱、PSD传感器位移装置、PSD传感器实验模板，导线。
【实验原理】
PSD主要由硅、锗等半导体材料，利用蒸发金属薄膜工艺，离子注入技术，外延生长工艺以及热扩散技术制成。事实上，它是一种具有均匀电阻薄层表面的平面型PIN光电二极管，但它是建立在横向光电效应基础上的。
图111PSD工作原理图图111表示了PSD的工作原理，其中图a为PIN型的PSD截面结构示意图，表面层P为感光面，在其两边各有一信号输出电极，底层的公共电极是用于加反偏电压。当光点入射
到PSD表面时，由于横向电势的存在，产生光生电流I0，光生电流就流向两个输出电极，从而在两个输出电极上分别得到光电流I1和I2，显然I0I1I2。而I1和I2的分流关系
则取决于入射光点到两个输出电极间的等效电阻。假设PSD表面分流层的阻挡是均匀的，
则PSD可简化为图b所示的电位器模型，其中R1、R2为入射光点位置到两个输出电极间
f的等效电阻，显然R1、R2正比于光点到两个输出电极间的距离。
因为
I0I1I2
I1I2R2R1LXLX
所以可得
XI2I1I0
当入射光恒定时，I0恒定，则入射光点与PSD中间零位点距离X与I2I1成线性关系，
与入射光点强度无关。通过适当的处理电路，就可以获得光点位置的输出信号。
【实验内容与要求】
1、按图112接线：图中左边小框中：红、黑、黄、白、黄插孔在PSD传感器装置座底部侧面上。其中红、黑为激光电源输入端，黄、白、黄为PSD传感器输出端接入PSD传感器实验
模板电路中，并将实验模板中的Vo1与Vi1接，Vo2与Vi2接（注：V03、Vi3、Vi4、V05不用接线）
Vo4与Vi5接，Vo6与Vi6接。
图112PSD位置传感器实验接线
2、打开主机箱电源，转动测微头，使激光光点在PSD上的位置从一端移向另一端。此时电压变化可在±45V之间，若未达到此值，可调输出增量旋纽。调节测微头，使激光光点在PSD的端点上。
f3、在PSD装置中旋上拉伸遮光筒并拉伸头部贴近激光器端面，反向转动测微头使光点向PSD另一端位移，每转动02mm记录数据填入表111。
表111PSD传感器位移值与输出电压值
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