因P型半導(dǎo)體中空穴是多數(shù)載流子，當(dāng)金屬電極上施加正向電壓時(shí)，在電場力作用下，RABBIT3000電極下面的P型半導(dǎo)體區(qū)域里的空穴被趕盡，從而形成耗盡區(qū)。即對(duì)帶電粒子而言，耗盡區(qū)是一個(gè)勢能很低的區(qū)域——?jiǎng)葳�。如果有光線入射到半導(dǎo)體硅片上，在光線中能量的激發(fā)下，硅片上會(huì)形成電子（光生電子）和空穴。光生電子被附近的勢阱所吸收，空穴則被電場排斥出耗盡區(qū)。因?yàn)閯葳鍍?nèi)吸收的光生電子數(shù)量與入射到勢阱附近的光照強(qiáng)度成正比，所 以通常又稱這種MOS電容為MOS光敏電容，或稱像素。一般在半導(dǎo)體硅片上制有幾百、上千個(gè)相互獨(dú)立的MOS電容，它們按線陣或面陣有規(guī)則地排列。如果在金屬電極上施加一正電壓，則在該半導(dǎo)體硅片上就形成很多相互獨(dú)立的勢阱；如果照射在這些電容上的是一幅明暗起伏的圖像，則在這些電容上就會(huì)感應(yīng)出與光照強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的光生電荷，這就是電荷耦合器件光電效應(yīng)的基本原理。

   讀出移位實(shí)質(zhì)上是勢阱中電荷轉(zhuǎn)移輸出的過程。讀出移位寄存器的結(jié)構(gòu)，在半導(dǎo)體的底部覆蓋一層遮光層，以防止外來光線的干擾，上部由三個(gè)鄰近的電極組成一個(gè)耦合單元。當(dāng)在CCD芯片上設(shè)置掃描電路時(shí)，它能在外加時(shí)鐘脈沖的控制下產(chǎn)生三相時(shí)序的脈沖信號(hào)，從左到右，出上而下，將存儲(chǔ)在整個(gè)平面陣列中的電荷耦合器件勢阱中的電荷，逐位、逐行地以串行模擬脈沖信號(hào)的方式輸出，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)，或者輸入視頻顯示器，顯示出原始的圖像。