光电开关中中的CCD的基本组成分两部分，MOS光敏元陈列和读出移位寄存器。电荷耦合器件是在半导体硅片上制作成千上万个光敏元，一个光敏元又称一个像素，在半导体硅平面上光敏元按线陈或面陈有规则地排列。当物体通过物镜成像，这些光敏元就产生与照在它们上面的光强成正比的光生电荷，同一面积上光敏元越多分辨率越高，得到的图像越清楚。电荷耦合器件具有自扫描能力，能将光敏元上产生的光生电荷依次有规律也串行输出，输出的幅值与对应的光敏元件上电荷量成正比。

　　电荷存储原理。MOS光敏元件结构是在半导体基片上生长一个具有介质作用的氧化物，又在上面沉积一层金属电极，形成MOS光敏元。

　　当金属电极上加正电压时，由于电场作用，电极下P型硅区里空穴被排斥形成耗尽区，对电子而言，是一势能很低的区域，称势阱。有光线入射到硅片上时，光子作用下产生电子空穴对，空穴被电场作用排斥出耗尽区，而电子被附近势阱吸引，此时势阱内吸收的光子数与光强度成正比。

　　人们称一个MOS结构元为MOS光敏元或一个像素，把一个势阱所收集的光生电子称为一个电荷包，CCD器件内是在硅片上制作 成百上千相互独立的MOS元，每个金属电极加电压，就形成成百上千个势阱。如果照射在这些光敏元上是一幅明暗起伏的图像，那么这些光敏元就感生出一幅与光照度响应的光生电荷图像，这就是电荷耦合件的光电物理效应基本原理。