半导体中电子吸收较高能量的光子而被激发成为热电子，有可能克服晶格场的束缚逸出体外成为自由电子，这又称光电子发射效应。图2是一个具有理想表面的半导体的能带图，EC、EV分别表示导带底和价带顶，E0为体外真空能级，x为电子亲和势 (表示导带底的电子逸出体外所需克服的晶体束缚能),EF为费米能级位置，φ为逸出功，ET=x+EV为光电子发射阈能。半导体表面对环境气氛和接触材料很敏感。表面层对外来电荷(正的或负的电荷)的吸附引起表面能带的弯曲(向上或向下)，剧烈地影响半导体中光电子发射的特性。图3中的墹E表示表面能带向下弯曲的势能，实际有效电子亲和势xeff=x-墹E。如果墹E>x，则xeff就成为负值。负电子亲和势(NEA)材料(如GaAs、InGaAsP与Cs2O的接触)的光电子发射的量子产额相当可观，是发展半导体光阴极的重要基础。半导体光电子器件