Hiện nay, cơ chế phát quang của bán dẫn hữu cơ chưa được hiểu rõ. Sự liên hệ giữa phổ hấp thụ, các trạng thái kích thích (Hình I-27) và phổ phát quang của các bán dẫn hữu cơ thường không trùng hợp nhau, làm cho việc xây dựng một lý thuyết liên hệ chung cho các hiện tượng trên rất khó khăn.
Trong đa số các bán dẫn hữu cơ, đỉnh phổ quang phát quang thường dịch đi một đoạn so với phổ hấp thụ. Sự dịch phổ này thường được giải thích bằng độ dịch Stokes do dao động của các phân tử [67]. Hình I-28 trình bày phổ hấp thụ, điện phát quang và quang phát quang của PPV (poly para phenylene vinylene).
Hình I-28: Phổ hấp thụ, quang phát quang và điện phát quang của PPV. Abs: Độ hấp thụ, Iel: Cường độđiện phát quang , Ipl: Cường độ quang phát quang, au: đơn vị tuỳ ý
Ta nhận thấy phổ quang phát quang bị dịch hẳn một đoạn về phía bước sóng dài so với phổ hấp thụ và phổ điện phát quang và quang phát quang của PPV gần như trùng nhau về hình dạng.
Trong khi đó, phổ quang phát quang và điện phát quang của một số polymer dẫn lại không trùng nhau [88].
Hình I-29 thể hiện phổ điện phát quang và quang phát quang của TAPC (1,1-bis[4- (di-p-tolyamino)]cyclohexane).
Hình I-29: (a) Phổ quang phát quang và điện phát quang của màng mỏng TAPC. Đường
đứt nét là phổ quang phát quang của dung dịch TAPC trong dung môi dichlorometane. (b) Cấu trúc phân tử của TAPC.
Một hiện tượng đáng quan tâm khác là phổ quang phát quang của dung dịch polymer và màng mỏng polymer có những đặc điểm khác nhau. Nhiều kết quả thực nghiệm khác cho thấy sự khác biệt rất rõ ràng giữa phổ quang phát quang của dung dịch polymer và màng polymer. Phương pháp tạo màng và dung môi có ảnh hưởng quan trọng đến trật tự của màng tạo thành, do đó cũng có ảnh hưởng lớn đến động lực học của các trạng thái kích thích trong polymer dẫn.
(b) (a) Bước sóng (nm) C ườ n g đ ộ ( đơ n v ị tu ỳ ý)