光電子分光（PES）は、試料にエネルギーhνの単色光を照射し、被占準位にある電子を真空準位よりも高いエネルギーに励起する。励起した電子の運動エネルギーEkを測定することで、準位エネルギーEbを測定する。これにより被占準位の状態密度がわかる。被占準位の上端は、ホールの輸送を担うことから重要である。真空準位を基準とする非占有準位の上端のエネルギーがイオン化（閾値）エネルギーである。