因P型半導體中空穴是多數(shù)載流子，當金屬MAX3243ECUI電極上施加正向電壓時，在電場力作用下，電極下面的P型半導體區(qū)域里的空穴被趕盡，從而形成耗盡區(qū)。即對帶電粒子而言，耗盡區(qū)是一個勢能很低的區(qū)域——勢阱。如果有光線入射到半導體硅片上，在光線中能量的激發(fā)下，硅片上會形成電子（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)。因為勢阱內(nèi)吸收的光生電子數(shù)量與入射到勢阱附近的光照強度成正比，所以通常又稱這種MOS電容為MOS光敏電容，或稱像素。一般在半導體硅片上制有幾百、上千個相互獨立的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，則在該半導體硅片上就形成很多相互獨立的勢阱；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感應出與光照強度相對應的光生電荷，這就是電荷耦合器件光電效應的基本原理。

   讀出移位實質(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，上部由三個鄰近的電極組成一個耦合單元。當在CCD芯片上設置掃描電路時，它能在外加時鐘脈沖的控制下產(chǎn)生三相時序的脈沖信號，從左到右，出上而下，將存儲在整個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的方式輸出，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號存儲，或者輸入視頻顯示器，顯示出原始的圖像。