多孔真空硅的發(fā)光壽命短主要有以下幾個原因:
1. 缺陷引起的非輻射復(fù)合:多孔真空硅制備過程中,常常會引入各種缺陷,如晶格缺陷、表面缺陷等。
這些缺陷會導(dǎo)致電子和空穴在非輻射復(fù)合的情況下重新結(jié)合,而不是通過輻射復(fù)合發(fā)光。非輻射復(fù)合會導(dǎo)致發(fā)光效率降低,從而減少發(fā)光壽命。
2. 器件表面復(fù)合:在多孔真空硅表面,由于硅表面的化學(xué)性質(zhì)和表面態(tài)的存在,會引起電子和空穴在器件表面非輻射復(fù)合。與缺陷引起的非輻射復(fù)合類似,器件表面復(fù)合也會降低發(fā)光效率和發(fā)光壽命。
3. 缺乏有效的光子限制結(jié)構(gòu):多孔真空硅中的光子限制結(jié)構(gòu)較弱,光子在其中傳播的路徑較長,易于擴散出去,導(dǎo)致發(fā)光強度減弱。在較長的傳播路徑上,光子與缺陷等相互作用的機會增加,進一步影響發(fā)光壽命。綜上所述,多孔真空硅發(fā)光壽命短主要是由缺陷引起的非輻射復(fù)合、器件表面復(fù)合以及缺乏有效的光子限制結(jié)構(gòu)等原因?qū)е碌?。為了提高多孔真空硅的發(fā)光壽命,需要進一步優(yōu)化材料制備過程,減少缺陷引入,并設(shè)計合適的光子限制結(jié)構(gòu),降低電子和空穴的非輻射復(fù)合效應(yīng)。