位敏探测器（PSD）的非线性误差会影响测试精度，线性度成为提高PSD性能的重要指标，影响线性度的主要因素有PSD结构和电路算法优化。本文针对PSD的结构设计讨论了提供PSD线性度的方式。
位敏探测器的非线性误差影响因素
所谓非线性误差，指的是位敏探测器（PSD）输出的位置和实际光斑位置之间的线性关系，如图1所示，可以采用均方根非线性误差来表示其线性度。
图1
PSD作为位置敏感元器件的测试系统中，由于PSD本身存在的非线性误差比光学系统和电学系统所引入的误差都要大，所以想要提高测试系统的测试精度，就要提高PSD的输出特性和测量精度，可以通过对PSD非线性误差理论分析并通过算法对其进行修正。
影响PSD线性度的主要因素有以下几点“
1.光敏层电阻率的非均匀分布。
2.PSD本身的结构。PSD在很多时候都工作在非完全反偏状态，此时泄露因子的大小会决定PSD输出光电流和入射光位置之间的关系，这个值越小，两者的线性关系越好。
3.晶体的缺陷，器件制造过程中的缺陷以及隔离环的非理想等情况也会导致p-n结暗电流的不均匀分布从而引起信号的失真。
综上，想要提高PSD的线性度就需要分两步走，首先针对PSD本身的材料和结构，其次是通过算法来对PSD的zui终输出进行修正。在本文我们主要针对PSD的内部影响因素来谈一谈提高线性度的方式。
与结构相对简单，线性度也比较好的一维PSD相比，二维PSD的结构稍显复杂，要保证两个方向的线性度都很好就需要更加复杂的设计和工艺加工流程。二维四边形PSD的等效电路图如图2所示。
图2
该PSD的制作工艺较为简单，暗电流小同时制作流程也比较短，适合大批量的生产，但是该PSD因为电极设置在同一个平面，电极距离很近，电极之间影响较大，导致容易失真的问题，线性度比较好的区域只存在于中心区域的25%范围内，越往边缘靠近，其线性度越差。
双面性结构PSD能够有效解决上述问题，其等效电路图如图3所示。该PSD将x和y方向的电流电极分别设在了p-n结的两侧，很大程度上减小了电极间的影响，这让其在整个光敏面都能够有很好的线性输出，但是制作工艺复杂，同时双面结构导致噪声较大，并不适合大规模的量产。
图3
对此，一种综合了上述两种PSD优点的枕型PSD成为了合适的选择，其等效电路图如图4所示，四个电极的引出线分别从四个对角线端引出，枕型PSD的等效电路比双面形PSD和四边形PSD的等效电路多了四个相邻电极间的电阻。该PSD除了感光面较小之外可以保证噪声低且在感光面线性度较高，是一个合适的选择，枕型畸变的光敏感面是的PSD边缘检测误差大大降低。
图4
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