Электрон (самый дальний от ядра в атоме) удерживается кулоновской силой, с которой он взаимодействует с ядром и другими электронами в атоме. Пока атом не потерял электрон, он является электрически нейтральным. Вследствие увеличения температуры вещества или внутреннего фотоэффекта электрон может оторваться от атома, стать свободным. То есть, электрон получает энергию, которой достаточно, чтобы противостоять кулоновскому взаимодействию в "родном" атоме. После отрыва он движется хаотично, а атом становится положительно заряженным (с дыркой). С электронами (самыми дальними) соседних атомов происходит всё то же самое, но после того, как центральный атом становится положительно заряженным, он начинает действовать с кулоновской силой на эти дальние электроны своих "соседей". То есть, положительно заряженный атом дополнительно "помогает освободиться" электронам и притягивает один из них. Теперь уже один из "соседей" становится положительно заряженным. Далее история повторяется.

Свободные электроны, которые не успели занять дырку, после отрыва движутся хаотично, как уже было сказано. Но в итоге они тоже занимают дырку в каком-нибудь атоме.

В уединённом полупроводнике вся картина, описанная выше, происходит и сохраняется при достаточных условиях (достаточная температура, воздействие света с достаточной частотой волны). При подключении полупроводника к источнику ЭДС свободные электроны уже не будут двигаться хаотично - их движение будет направлено в сторону, обратную результирующему вектору напряжённости Е. Проще говоря - будет ток.