来自景物的光子激发光电阴极材料中的电子产生电子空穴对，在半导体内形成自由电子；;自由电子在半导体材料中运动向半导体材料表面迁移，伴有一定的能量损失；;由于能量的损失，到达表面的部分电子能量低于真空能级，电子无法逸出到真空中；;到达表面的电子剩余能量高于真空能级电子逸出表面成为真空中的光电子