位移传感器涉及到半导体、计算机和机械工程等一系列的交叉学科,其在信息科技领域中扮演着越来越重要的作用,在测量和自控领域有着广泛的应用。与传统位移传感器不同的是,半导体位移传感器具有高灵敏等优势,正逐渐引起当前一些专家和学者的重视,并在金属（金属氧化物）-氧化物-半导体（MOS:Metal（Metal oxide）-Oxide-Semiconductor）结构中发现了新型的光电效应,并且这种新型的光电效应可以被用来制作高灵敏度的位移传感器。它的原理是当激光照射点扫描MOS结构的样品表面时,样品会出现一个电信号的响应,并且这种电信号具有规律性,我们把这种现象叫做侧向光伏效应。正基于这种光电效应,所以MOS结构的样品可以被制作成探测微小位移的传感器,并且比传统的传感器有更高的精度。此外MOS结构还具有双极性电阻效应,由于双极性电阻效应不仅与光源照射点的位置具有线性关系,而且还具有双极特性,双极性电阻效应可应用于光电二极管和光控变阻器中。本文主要通过高真空电阻蒸发镀膜、磁控溅射和溶胶-凝胶等方法在硅衬底生长具有纳米尺寸的薄膜,然后利用我们实验室中自主设计的夹持装置把样品固定在三位移光学移动平台上面。然后打开激光器,通过凸透镜和光源小孔把激光照射到MOS结构的样品上,然后通过电脑控制光学移动平台的步长,随着光源在样品表面上移动时记录下产生的瞬态电信号响应,获取的实验数据导入Origin中拟合获得特性曲线,然后对这些曲线进行研究分析。本论文是以基于MOS结构的AZO-SiO₂-Si和Ni-SiO₂-Si为研究对象,研究它们的侧向光伏效应。因为位移传感器的制作原理主要是侧向光伏效应,所以本论文中着重研究的是MOS结构的侧向光伏效应。我们尝试过一些新型材料制作的MOS结构样品,比如Al、Cu、AZO、ITO和石墨烯等。也通过改进MOS结构的制造工艺和改进测试条件可以增强侧向光伏效应,比如改变镀膜层的厚度或者增加侧向光照等条件。并在此基础上,分析了MOS结构作为各种光电器件的实际应用。AZO-SiO₂-Si的灵敏度为125.7 m V/mm,Ni-SiO₂-Si的灵敏度为103.6 m V/mm,两者均达到了开发高精度传感器的要求。本文简要介绍了MOS位移传感器的理论,MOS结构制作的过程以及对其表征的测量方法。之后我们还研究了激光照射点在不同方向上的扫描时的侧向光伏效应,研究了通过对MOS结构表面镀上多孔性纳米薄膜会所发生的电子干涉效应,尤其是AZO-molecular sieve-SiO₂-Si的灵敏度由125.7 m V/mm增加到了202.9m V/mm,增长率达到了61.4%。最后研究了新型的Si-Si_0.7Ge_0.3-Si和Ge/Ni结构的双极性电阻效应和侧向光伏效应,发现其也可作为位移传感器来测量微小位移,为位移传感器的研究提供了新的方向。