在讨论电荷转移之前，我们以MOS电容器这一基本单位为例探讨由电位方程引出的一些结论。
对于任一个MOS电容来说，它可以用下面的方程加以描述
不难看出，深耗尽层状态时，表面势力Us特别大，表面处电子的静电势能-qUs特别低，形成了电子的深势阱，其深度为qUs，那些代表信息的电子电荷就存储在这一势阱中。还需指出的是，后面两项在通常情况下数值很大，因此由US≈UG，也就是US和UG基本上是呈线性关系的，偏置电压越高，势阱越深。
MOS电容器的电荷存储可由下式求得：QS=CiUGA式中，A为MOS电容栅电极尺寸。
由此可见，光敏元面积越大，其光电灵敏度就越高。对于A=10μm×10μm的电容器而言，QS近似为105个电子。当光生电荷超过MOS电容的存储量时，电荷量将从势阱溢出，于是就出现常说的“过荷开花”现象。如图12-5所示一个三项驱动工作的CCD中电荷转移的过程。
假设电荷最初存储在电极①（加有10V电压）下面的势阱中，如图12-5a所示，加在CCD所有电极上的电压，通常都要保持在高于某一临界值电压Uth，Uth称为CCD阈值电压，设Uth=2V，所以每个电极下面都有一定深度的势阱。显然，电极①下面势阱最深，如果逐渐将电极名的电压由2V增加到10V，这时①②两个电极下面的势阱具有同样的深度，且合并在一起，原先存储在电极①下面的电荷，就要在两个电极下面均匀分布，如图12-5d、e所示，然后，再逐渐将电极四的电压降到2V，使其势阱深度降低，如图12-5d、e所示，这时电荷全部转移到电极②下面的势阱中，此过程就是电荷从电极①到电极②的转移过程。如果电极有许多个，可将其电极按照1、4、7、…2、5、8、…和3、6、9、…的顺序分别连接在一起，加上一定时序的驱动脉冲，如图12-5f所示，即可完成电荷从左向右转移的过程，用三相时钟驱动的CCD称为三相CCD。
必须强调指出，CCD电极间隙必须很小，电荷才能不受阻碍地从一个电极下转移到相邻电极下。这对于如图12-5所示的电极结构是一个关键问题。如果电极间隙比较大，两相邻电极间的势阱将被势垒隔开，不能合并，电荷也不能从一个电极向另一个电极完全转移，CCD便不能在外脉冲作用下正常工作。
以电子微信号电荷的CCD称为N型CCD。而以空穴为信号电荷的CCD称为P型沟道CCD，简称为P型CCD。由于电子的迁移率（单位场强下的运动速度）远远大于空穴的迁移率。因此N型CCD比P型CCD工作频率高得多。
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