光寻址电位传感器是20世纪80年代末发展起来的一种高灵敏度新型硅传感器，它的功能类似于化学场效应管（ChemFET）但结构比较简单。1988年D.G.哈费曼^[注]等在Science期刊上介绍了光寻址电位传感器及其在生物领域的应用。1991年I.伦德斯特伦^[注]等利用LAPS首先成功地得到了氢气、氨气、乙醇的二维和三维图像，并成功地用于气体的分辨。光寻址电位传感器已经在生物、生物医学、化学和环境等多个领域被广泛地研究、开发和应用。

LAPS的基本结构有电解质/绝缘层/硅（eletrolyte/insulation/silicon; EIS）和金属/绝缘层/硅（metal/insulation/silicon; MIS）两种，EIS结构和MIS结构的不同之处在于敏感层，EIS结构是离子敏光寻址电位传感器，一般用于液体的测量，而MIS结构是气敏光寻址电位传感器，一般用于气体的测量。光寻址电位传感器的基本原理为当半导体受到一定波长的光照射时，半导体吸收光子，发生禁带到导带的跃迁也就产生了电子空穴对。在一般情况下，电子空穴对很快地符合，在外电路中就测不到电流。如果在光寻址电位传感器外加反向偏置电压时（N型硅加负压，P型硅加正压），半导体中产生耗尽层，这时靠近耗尽层的电子空穴对就被耗尽层拉开。当固定光强时，就会产生光电压。采用强度调制的光照射在光寻址电位传感器的正面或者背面，就可以在外电路中测量到电流。电流的大小与光强、耗尽层的厚度（即外偏压）等有关。光源可以从正面照射，也可以从背面照射。

描述外电流与电压关系的伏安特性曲线可以分成截止区、过渡区和饱和区，这是由硅的特性决定的。当光强不变时，光电流随耗尽层的增厚而增大，也就是说随外加偏压的增大，外电路上的电流从接近零（截止区），线性增大（过渡区），达到最大值（饱和区）。对于P型硅，光寻址电位传感器的特性曲线与此相反，也就是说偏压高的区域是饱和区、低的区域是截止区。

将光寻址电位传感器作为分立传感器来应用，测量方式总的来说有两种：固定偏压测量光电流变化和固定光电流电压平移。最常用的方法是用同一器件测量待测物的伏安特性曲线，得到曲线沿X轴（偏压）平移的电压，与标准曲线比较，得到待测物的浓度。计算偏移的常用方法是检测特性曲线的二阶导数等于零的点，也就是求特性曲线斜率最大的点的偏移。

①细胞传感器。这种传感器在硅衬底上腐蚀出小井，填入培养细胞（用合适的培养基覆盖），在小井下面采用LED扫描，并通过脉冲激光激励在硅中产生电子空穴对。感应载流子使SiO₂/Si₃N₄/电解质电容充电，根据显示的交流信号就可以计算出pH。因为可以用pH推断出细胞的新陈代谢状态，所以，这一器件可以间接估算在药品检测、筛选以及毒素测定中一些重要参数的值。美国分子器件公司利用这一原理向市场推出了基于光寻址电位传感器的细胞微生理计，可用于测量细胞的代谢率和外环境的酸化率。②图像传感器。光寻址电位传感器的一个比较有特色的应用是图像测量。激光束照射所激发的电子空穴对只能在光照点的周围有限区域内产生，这就是光寻址电位传感器的分辨力产生的原因。若光在光寻址电位传感器上做连续扫描，记录下每个扫描位置的光电流，然后将信号合成处理，就可以表征被测量二维情况的图像。光寻址电位传感器用作液体图像传感器，具有高集成度、高灵敏度、结构简单、测量结果直观等许多优点。例如，应用系统对酿酒酵母菌进行了识别，图像清楚地展示了在酿酒酵母菌的pH变化，形成一幅在2.5毫米×2.5毫米的范围内64×64个点的图像，这相当于在2.5毫米×2.5毫米的面积上集成了64×64只传感器。又如，基于光寻址电位传感器检测生物化学物种活度分布情况的二维可视化传感器，并成功地描绘了大肠杆菌的二维分布。③金属离子选择膜传感器。采用脉冲激光沉积技术在光寻址电位传感器表面上制备了一种对Pb敏感的硫系玻璃薄膜，可以检测溶液中的Pb²⁺，并通过专用程序仿真和RBS法验证了该“化学计量”特性，证明了靶材和薄膜组分含量的一致性，此后，又相继研究了多种重金属薄膜传感器。④气体传感器。光寻址电位传感器用作气体传感器一般都是采用MIS结构，测量装置与EIS结构相似，将MIS结构的最上层金属层由钯、铂、铱3种金属组成，在这些金属的上面蒸发一条100纳米厚的接触金属钯作为测量电极。当被测气体分子与金属接触就会改变金属的功函数，而表面电势分布与金属功函数密切相关，所以，测量表面电势分布就可以得到气体的种类、分布和浓度信息。

光寻址电位传感器的研究及应用在生物、化学、生物医学等领域越来越多，其最重要的应用领域之一就是生物医学。光寻址电位传感器本身就属于硅器件，易于加工。实现光寻址电位传感器检测的全自动化、集成化和芯片化不会很遥远。