電荷耦合攝像器件（CCD）的突出特點是以電荷為信號的載體道盏，不同于大多數(shù)以電流或電壓為信號載體的器件而柑。CCD的基本功能是電荷的存儲和轉(zhuǎn)移，因此荷逞，CCD的基本工作過程主要是信號電荷的產(chǎn)生媒咳、存儲、轉(zhuǎn)移和檢測种远。 CCD有兩種類型涩澡，一種是表面溝道類型（SCCD），電荷包存儲在半導(dǎo)體與絕緣體之間的界面坠敷，并沿界面轉(zhuǎn)移筏养；另一種是體溝道或埋溝道類型（BCCD），電荷包存儲在離半導(dǎo)體表面一定深度的體內(nèi)常拓，并在半導(dǎo)體內(nèi)沿一定方向轉(zhuǎn)移渐溶。
ccd的電荷存儲
構(gòu)成CCD的基本單元是MOS（金屬-氧化物-半導(dǎo)體）結(jié)構(gòu)。如下圖弄抬，在柵極不施壓的情況下茎辐，P型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子空穴的分布是均勻的。在柵極施加小于P型半導(dǎo)體閾值電壓Uth時掂恕，在半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生耗盡區(qū)拖陆。當(dāng)柵極電壓繼續(xù)增加，并大于閾值電壓后懊亡，耗盡區(qū)的深度和柵極電壓成正比依啰。
將半導(dǎo)體與絕緣界面上的電勢記為表面電勢Φs，表面電勢隨著柵極電壓Ug的增加而增加店枣。下圖描述了二者在不存在反型層電荷時速警，不同氧化層厚度下表面電勢和柵極電壓之間的關(guān)系。從曲線中看出鸯两，氧化層厚度越薄闷旧，曲線的直線性越好。
當(dāng)柵極電壓Ug不變時钧唐，表面電勢Φs和反型層電荷密度Qinv之間的關(guān)系忙灼。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(dǎo)體和氧化層的交界面處该园，是因為那里的勢能最低酸舍。
在空勢阱情況下，不存在反型層電荷里初，如圖（a）父腕；當(dāng)反型層電荷填充1/3勢阱時，表面勢收縮青瀑，如圖（b）璧亮；當(dāng)反型層電荷足夠多時，表面勢減少到最低斥难，表面勢不再束縛多余電子枝嘶，產(chǎn)生溢出，如圖（c）哑诊。
因此群扶，表面勢可以作為電子深度的量度，而表面勢又和電壓镀裤、氧化層厚度有關(guān)竞阐，即和MOS電容的容量Cox和Ug的層級有關(guān)。勢阱的橫截面積取決于柵極電壓的面積A有關(guān)暑劝。MOS電容存儲信號電荷的容量為：
Q=Cox*Ug
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