歐傑電子的產生機制如圖3-9 所示，圖中所示為一個原子內層電 子的能階，我們利用光子能譜的能階符號，分別以 K、L、M 等來表 示不同的能階。
當原子的內層軌域中有電子受到一動能大於內層電子束縛能的 入射電子而激發游離時，在內層軌域便產生了一個空洞。為了降低此 原子激發態的系統能量，此空洞會由較高能階的電子來遞補，在遞補 的過程中會釋放出能量。若此能量被外層的電子吸收，且若此能量大
於外層電子的束縛能時，外層的電子則可獲得一動能而游離成為自由 態，此自由態的電子便稱為歐傑電子。因此，歐傑電子的能量涉及了 三個電子軌域，因此每種元素的歐傑電子特性能量皆不同。由歐傑電 子的動能大小可知樣品表面的成分，也由於歐傑訊號的強弱和薄膜厚 度有關，所以我們也可以由歐傑訊號的變化來推測我們的膜厚。在圖 3-9（c）中，K 能階上的一個電子已被入射電子游離了，L1能階的電 子填充 K 層的空洞，多餘的能量使另一 L2能階的電子被游離釋出，
稱為KL1L2歐傑躍遷。由於整個歐傑電子產生過程中，L1（2s）能階 的電子填充K（1s）層的空洞乃是受庫侖作用力影響，並不會放出光 子，因此整個躍遷不受到選取法則（selection rule）的影響。
圖 3-9 歐傑電子產生機構示意圖，(a)為原子起始能階，(b)為打掉一 內層電子，(c)為電子躍遷
由於整個歐傑電子躍遷的過程需要三個軌域的電子，所以能發射 歐傑電子的最輕原子是 Be。H 和 He 及單個 Li 原子因為其電子數皆 少於三，所以無法產生歐傑電子。歐傑電子的探測深度因電子的散射 截面及自由程，有效訊息只約10 Å 左右，若配合掃瞄式電子顯微鏡 系統，可得知元素的空間分佈；配合離子槍則可做三度空間元素分佈 分析的工作。一般而言歐傑電子能譜多以微分形式(dN/dE)表示，微 分能譜乃是將電子訊號強度對歐傑電子動能微分所得之能譜[40]。
圖 3-10 為各元素主要的歐傑電子特性動能分佈圖，當元素之原 子序愈大，可參與歐傑電子躍遷機制的電子能階自然也較多，亦即歐 傑電子能譜上的訊號也較多。且在週期表上原子序相近、電子組態類 似之元素，參與歐傑電子躍遷機制之電子能階大體相同，因此歐傑電 子能譜的訊號峰形狀及數目也大致相似。
此外要分辨所量測到的電子能譜的訊號峰，是歐傑電子亦或是吸 收電子束能量而被激發的核心電子所貢獻，僅需要將入射電子束的能 量改變即可確定，如為歐傑電子訊號峰，則不會隨著電子束能量改變 而有所漂移。
圖3-10 歐傑電子特性動能分佈圖[45]