電荷耦合攝像器件（CCD）的突出特點是以電荷為(wei) 信號的載體(ti) ，不同於(yu) 大多數以電流或電壓為(wei) 信號載體(ti) 的器件。CCD的基本功能是電荷的存儲(chu) 和轉移，因此，CCD的基本工作過程主要是信號電荷的產(chan) 生、存儲(chu) 、轉移和檢測。 CCD有兩(liang) 種類型，一種是表麵溝道類型（SCCD），電荷包存儲(chu) 在半導體(ti) 與(yu) 絕緣體(ti) 之間的界麵，並沿界麵轉移；另一種是體(ti) 溝道或埋溝道類型（BCCD），電荷包存儲(chu) 在離半導體(ti) 表麵一定深度的體(ti) 內(nei) ，並在半導體(ti) 內(nei) 沿一定方向轉移。
ccd的電荷存儲(chu)
構成CCD的基本單元是MOS（金屬-氧化物-半導體(ti) ）結構。如下圖，在柵極不施壓的情況下，P型半導體(ti) 中多數載流子空穴的分布是均勻的。在柵極施加小於(yu) P型半導體(ti) 閾值電壓Uth時，在半導體(ti) 內(nei) 產(chan) 生耗盡區。當柵極電壓繼續增加，並大於(yu) 閾值電壓後，耗盡區的深度和柵極電壓成正比。
將半導體(ti) 與(yu) 絕緣界麵上的電勢記為(wei) 表麵電勢Φs，表麵電勢隨著柵極電壓Ug的增加而增加。下圖描述了二者在不存在反型層電荷時，不同氧化層厚度下表麵電勢和柵極電壓之間的關(guan) 係。從(cong) 曲線中看出，氧化層厚度越薄，曲線的直線性越好。
當柵極電壓Ug不變時，表麵電勢Φs和反型層電荷密度Qinv之間的關(guan) 係。下圖可以看出，Φs隨著Qinv的增加而線性減小。電子之所以被吸附到半導體(ti) 和氧化層的交界麵處，是因為(wei) 那裏的勢能最低。
在空勢阱情況下，不存在反型層電荷，如圖（a）；當反型層電荷填充1/3勢阱時，表麵勢收縮，如圖（b）；當反型層電荷足夠多時，表麵勢減少到最低，表麵勢不再束縛多餘(yu) 電子，產(chan) 生溢出，如圖（c）。
因此，表麵勢可以作為(wei) 電子深度的量度，而表麵勢又和電壓、氧化層厚度有關(guan) ，即和MOS電容的容量Cox和Ug的層級有關(guan) 。勢阱的橫截麵積取決(jue) 於(yu) 柵極電壓的麵積A有關(guan) 。MOS電容存儲(chu) 信號電荷的容量為(wei) ：
Q=Cox*Ug
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