稀土掺杂硅酸盐发光材料具有高热稳定性、高化学稳定性、高量子效率等优点,是一种性能优良、应用广泛的发光材料。由于锗元素和硅元素处于同一主族,锗酸盐和硅酸盐的晶体结构具有很大的相似性,因此锗酸盐也是一类极具开发前景的发光材料。本研究旨在开发新型的稀土掺杂硅（锗）酸盐发光材料,并深入探究发光材料的晶体结构与光谱调节之间的关系。研究了Eu²⁺掺杂的Sr_1-xBa_xAl₂Si₂O₈发光材料,在0<x<0.75的固溶度范围内,Sr_1-xBa_xAl₂Si₂O₈:Eu²⁺发光材料的晶型没有发生改变,而晶胞参数随着取代量x值的增大呈现线性增大的趋势。同时,由于Eu²⁺与配位O^2-的距离减小,导致了Eu²⁺离子发生更大的晶体场劈裂效应,因此该发光材料的发射光谱也发生了由415 nm至450 nm的红移。研究表明,通过Ba²⁺离子置换Sr²⁺离子,可以调控Sr_1-xBa_xAl₂Si₂O₈:Eu²⁺的晶体结构,进而达到发射光谱可控调节的目的。研究了Eu²⁺/Eu³⁺共掺的Sr_1-xBa_xAl₂Si₂O₈发光材料,随着Ba²⁺离子含量的增大,晶胞参数呈现线性增大的趋势,而Eu²⁺的发射逐渐减弱,Eu³⁺的发射逐渐增强。进一步的研究表明,这是由于离子取代在晶格中引入了晶格应力,而应力的产生抑制了Eu³⁺的还原。该研究表明通过简单的阳离子格位设计法,可以达到Eu元素价态以及发射光谱可控调节的目的。研究了Ce³⁺掺杂的Sr₃MgSi₂O₈发光材料的晶体结构与发光性能。Ce³⁺在该基质中通过偶极-偶极相互作用的方式发生浓度猝灭。该发光材料具有优越的热稳定性。确定了Ce³⁺离子能级在基质的价带和导带之间的相对位置,并通过进一步讨论,确定了当Ce³⁺离子浓度较大时,Ce³⁺将占据新的晶格位置,导致新的发光中心的产生。研究了Ce³⁺掺杂的Ca₃Sc₂Ge₃O₁₂发光材料的离子占位和发射光谱之间的关系。观察到了Ce³⁺离子在单一晶格位置中出现两个发光中心的现象。通过格位筛选光谱以及时间分辨光谱等方法,检测出了两个发光中心的激发位置分别为425 nm和450 nm,发射位置分别为490 nm和530 nm。这种现象出现的机理被认为是产生了Ce³⁺离子对。该发光材料具有十分优越的热稳定性,温度达到150℃时,发射强度依然保持室温下的90%。