Phát quang tái hợp là loại phát quang trong đó những quá trình chuyển hoá năng lợng kích thích sang bức xạ huỳnh quang đều có sự tham gia của toàn bộ chất huỳnh quang. Trong trờng hợp này vị trí kích thích không trùng với vị trí bức xạ.
Sự trao đổi năng lợng từ vị trí kích thích sang vị trí bức xạ phải qua quá trình trung gian liên quan tới sự dịch chuyển của các hạt mang điện ( điện tử, lỗ trống hoặc ion). Nh vậy, phát quang tái hợp tiến triển qua một số giai đoạn: Đầu tiên khi bị kích thích chất huỳnh quang sẽ phân ly thành các phần mang điện tích trái dấu. Các thành phần này dịch chuyển một đoạn đờng và tái hợp với các thành phần khác trái dấu.
Nh vậy, sự phát quang của phốt pho tinh thể có những tính chất chứng tỏ sự phát quang của phốt pho tinh thể là phát quang tái hợp nghĩa là:
+ Không có sự liên quan trực tiếp giữa phổ hấp thụ và phổ bức xạ ( vị trí kích thích không trùng với vị vị trí bức xạ). Phổ hấp thụ của phốt pho tinh thể có dạng đám rộng trong lúc đó phổ bức xạ trong nhiều trờng hợp là những đám hẹp hoặc những vạch khá đặc trng cho nguyên tố đang xét.
+ ánh sáng huỳnh quang của phốt pho tinh thể không bị phân cực ngay cả khi kích thích bằng sáng phân cực. Điều này chứng tỏ rằng không có sự liên hệ trực tiếp giữa quá trình hấp thụ và bức xạ. Trái lại trong sự truyền năng lợng từ tâm hấp thụ sang tâm bức xạ còn có những quá trình trung gian khá phức tạp.
+ Một điểm khá đặc trng trong sự phát quang của phốt pho tinh thể là thời gian phát quang kéo dài khá lâu, thời gian này có thể đến hàng giờ và quy luật tắt dần tuân theo hàm hyperbol. Điều đó chứng tỏ rằng sự phát quang của phốt pho tinh thể thực ra bao gồm nhiều quá trình phức tạp và sự tắt dần tuân theo quy luật hàm hyperbol là một chứng cớ về sự phát quang của phốt pho tinh thể là phát quang tái hợp.
+ Phốt pho tinh thể thuộc nhóm các chất không dẫn điện và chất bán dẫn nên chúng ta sẽ sử dụng sơ đồ vùng năng lợng trong lý thuyết chất rắn để giải thích những hiện tợng xảy ra trong phốt pho tinh thể. Khi chiếu ánh sáng vào phốt pho tinh thể thì sẽ có hiện tợng quang điện trong và làm thay đổi độ dẫn điện cũng nh
điện tử và xuất hiện trong phốt pho tinh thể những điện tử tự do. Do đó sự phát