来源于导带中的电子和价带中的空穴的重新结合时以光子形式发射出的能量。这些光子的能量（或颜色）取决于材料的性质、纯度以及其中的杂质。但在此之前，价带中的电子需要先受激进入导带。在阴极射线发光中，价带电子被高能电子束所激发。高能电子射入材料后还会造成材料中二次电子、俄歇电子和X射线的发射；这些电子会再次在材料内部发生散射，产生更多的电子。最终，每一个入射的电子会导致多达10的二次电子的发射。当这些二次电子的动能达到能隙的三倍时（formula_1），就会激发价带电子进入导带。用电子束激发材料发光和光致发光相比的