Взаимодействие электромагнитного излучения и заряженных частиц с кристаллами может сопровождаться ионизацией, т. е. возникновением избыточных носителей тока. Эксперименты с монокристаллами кремния подтвердили теоретические предсказания о влиянии наложенного извне электрического поля на процесс фотоионизации. Исследование фотоионизации в глубине основной полосы оптического поглощения германия и кремния показало, что при достаточно больших энергиях фотонов квантовый выход возрастает до величин, значительно превосходящих единицу. В области энергий фотонов, во много раз превышающих ширину запрещенной полосы, квантовый выход пропорционален энергии фотона. В случае ионизации при прохождении быстрых заряженных частиц средняя энергия, приходящаяся на пару электрон—дырка, не зависит от энергии частицы.