單片式又稱整體式，它沿用可見光CCD的概念和結(jié)構(gòu)，即整個IR-CCD做在一塊芯片上。JRC4558它具體又可分為兩種情況：一種是CCD本身就對紅外敏感，融探測、轉(zhuǎn)移功能于一體；另一種是把紅外敏感元同轉(zhuǎn)移機構(gòu)做在同一基底上。基底是一塊窄禁帶本征半導(dǎo)體或摻雜的非本征半導(dǎo)體材料。單片式IR-CCD幾乎都是采用MIS（即金屬一絕緣物一半導(dǎo)體）器件工藝，它又主要分為以下三種類型。

   (1)本征單片式IR-CCD

   本征單片式IR-CCD是將紅外光敏部分與轉(zhuǎn)移部分同時制作在一塊窄禁帶寬度的本征半導(dǎo)體上。本征單片式IR-CCD原理和結(jié)構(gòu)上類似于可見光Si-CCD，但是它必須工作在低溫下，比雜質(zhì)硅的溫度高。受重視的材料有HgCdTe，主要是這類征材料具有較大的吸收系數(shù)。這類器件工作模式與可見光Si-CCD也相同，即采用反型的表面深勢阱收集信號電荷。其優(yōu)點是量子效率較高；缺點是轉(zhuǎn)移效率低（胛= 0.9），響應(yīng)均勻性差，且由于窄禁帶材料的隧道效應(yīng)限制了外加電壓的幅度，則表面勢不大，因此存儲容量較小。

   (2)非本征單片式IR-CCD

   它利用非本征材料作光敏部分，然后轉(zhuǎn)移送給同一芯片上的CCD。這類器件所用的材料主要有非本征硅和非本征鍺。如在硅中摻磷、鎵、銦等，用離子注入法在所需的光敏區(qū)摻入雜質(zhì)并工作在合適的溫度下，使雜質(zhì)處于未電離狀態(tài)。當(dāng)受到紅外輻射作用時，雜質(zhì)將電離，光生載流子被送入有排泄或抗彌散的二極管存儲區(qū)。如果采用背景減除電路，就能夠取出疊加在固定背景上的小信號，達(dá)到探測目的。