CCD传感器的工作原理

电荷祸合器件 CCD的基本原理是在一系列 MOS电容器金属电极上，加以适当的脉冲电压，排斥掉半导体衬底内的多数载流子，形成“势阱”的运动，进而达到信号电荷(少数载流子)的转移。如果所转移的信号电荷是由光像照射产生的，则 CCD具备图像传感器的功能;若所转移的电荷通过外界注入方式得到的，则 CCD还可以具备延时、信号处理、数据存储以及逻辑运算等功能。
CCD的基本单元是MOS电容器，这种电容器能存贮电荷。以P型硅为例，在P型硅衬底上通过氧化在表面形成SiO2层，然后在SiO2 上淀积一层金属为栅极，P 型硅里的多数载流子是带正电荷的空穴，少数载流子是带负电荷的电子，当金属电极上施加正电压时，其电场能够透过SiO2绝缘层对这些载流子进行排斥或吸引。于是带正电的空穴被排斥到远离电极处，剩下不能移动的带负电的少数载流子在紧靠SiO2层形成负电荷层（耗尽层），这种现象便形成对电子而言的陷阱，电子一旦进入就不能复出，故又称为电子势阱。