電子倍增CCD成像器件(Electron Multiplying CCD，EMCCD)繼承了CCD器件優點， R5F21152SP并具有與ICCD相近的靈敏度。EMCCD芯片中具有一個位于CCD芯片的轉移寄存器和輸出放大器之間的特殊的增益寄存器，如圖7.32所示。增益寄存器的結構和一般的CCD類似，只是電子轉移第二階段的勢阱被一對電極取代，如圖7.33所示，第一個電極上為固定值電壓，第二個電極按標準時鐘頻率加上一個高電壓(40～50 V)。通過兩個電極之間高電壓差形成對待轉移信號電子的沖擊電離形成新的電子。盡管每次電離能夠增加的新電子數日并不多，但通過多次電離，就可將電子的數目大大提高。目前每次電離后電子的數目大約是原來的1.015倍，如果通過591次倍增后，電子數目是原先的6630倍。由于大幅提高了輸出信號的強度，使得CCD固有的讀出噪聲對于系統的影響減小。EMCCD具有很高的信噪比，且具有比ICCD更好的空間分辨率，輸出圖像的質量也更好，但目前還沒有得到廣1泛的應用。