构成CCD的基本单元是MOS（金属一氧化物一半导体）结构。如图7.17所示，在栅FDS86140极G施加正向偏压UG以前，P型半导体中的空穴（多数载流子）的分布是均匀的。当栅极施正向偏压UG（此时UG小于P型半导体的阈值电压‰）后，空穴被排斥，产生耗尽区，如图7.17 (b)所示。偏压继续增加，耗尽区将进…。步向半导体体内延伸。当UG>Uth时，半导体与绝缘体界面上的电势（常称为表面势，用鳃表示）变高，将半导体体内的电子（少数载流子）吸引到表面，形成一层极薄但电荷浓度很高的反型层，如图7.17 (c)所示，反型层电荷的存在表明了MOS结构存储电荷的功能。然而，当栅极电压由零突变到高于阈值电压时，掺杂半导体中的少数载流子很少，不能立即建立反型层。在此情况下，耗尽区将进‘步向体内延伸。而且，栅极和衬底之间的绝大部分电压降落在耗尽区上。如果随后可获得少数载流子，那么耗尽区将收缩，表面势下降，氧化层上的电压增加。当提供足够的少数载流子时，表面努可降低到半导体材料费米能级EF的两倍。例如，对于掺杂为10is cm-3的P型半导体，其费米能级为0.3 V。耗尽区收缩到最小时，表面势织下降到最低值0.6 V，其余电压降落在氧化层上。