CCD传感器代表电荷耦合器件。CCD传感器是一个集成的半导体系统，它可以将光子转换成电子，然后将这些光产生的电荷包从原来的位置移动到传感器的输出引脚。如果你认为CCD传感器是一个奇怪的图像传感器的名字，你是对的。这个术语仅指移动电荷的系统，所以在这种情况下，CCD传感器实际上是指电荷耦合光敏器件。
研究人员最初将CCD传感器作为一种在计算机系统中存储信息的新方法进行研究，后来他们意识到这种技术可以用于光学检测应用。这可以解释为什么术语CCD传感器意味着成像设备，但不包括任何明确的成像参考。
CCD传感器结构:下图让你大致了解CCD传感器是如何构造的，以及在半导体层面上发生了什么。
1.像素的光电二极管响应入射光产生电势。随着时间的推移，光强与累积电荷的关系一开始是线性的，但随着像素接近饱和就变成非线性的了。现代CCD传感器使用钉扎光电二极管，它包括一个图中未显示的薄p+层。
2.电子在二极管下方的P型硅中的势阱中积累。
3.势阱是通过施加正电压产生的物理区域。使用术语阱是因为该正电压吸引电子并排斥空穴，从而形成光生电子将流动的区域。
4.通过施加0 V或负电压来创建一个势垒。阻碍电子的运动。
5.施加于传输门的时钟信号导致连续产生阱和势垒，这是CCD传感器将离散光生电荷包从单个像素引导至传感器输出的基本机制。
6.复位栅极是一种清除像素中累积电荷的手段。重置和耗尽将在本文后面返回。
