光寻址电位传感器(LAPS)是八十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)而结构比较简单。它具有可寻址性以及较高的灵敏度，这些优点使得LAPS成为生物传感器装置的理想结构，广泛地应用于细胞生理研究，免疫测量及其他用途。 LAPS的原理是基于电场效应使器件对绝缘层与电解质溶液间界面电位变化敏感，其结构类似于EIS(电解质—绝缘层—半导体)结构，它的特殊之处在于用光对半导体进行照射引起电解质—绝缘层界面间电位的变化。半导体通过可调制光(一般为红光或红外光)达到寻址目的。当其受到光源照射时，半导体内部产生电子—空穴对，在外加电压的作用下分离，可在外电路测得交变的光电流信号。 本文介绍了LAPS的原理及应用，着重研究了器件的物理基质和几种不同的结构，对LAPS的MIS，EIS结构进行分析，得到LAPS的物理模型。采用最小二乘的系统辨识方法，我们从实验所得的实际频响拟合出LAPS的数学模型。通过比较LAPS的物理和数学模型，可对系统用信号处理的滤波校正进行优化设计。辨识和优化的结果着重分析了系统的传输函数，使其接近理想的低通系统传输函数，用这种不改变物理器件而改变外电路的方法可实现多光源LAPS(MLAPS)。 在LAPS的原理和应用基础上，我们还进行了基于LAPS(光寻址电位传感器)的微结构重金属离子传感器的研究：包括LAPS的结构优化设计、LAPS器件的微结构加工和工艺、针对被检测的重金属离子，采用硫属玻璃等固态敏感材料，完成敏感薄膜分子合成的优化设计及与LAPS的界面结合的特性研究等，并将测量结果和体传感器进行比较分析。在最后，我们提出了基于硫属玻璃薄膜LAPS的新结构和新的测量方法，并进而提出我们对LAPS在海水重金属检测应用中可能的发展方向。