稀土离子有着很独特的电子结构,这一特有的电子结构使得稀土发光一般都拥有发光谱线较窄、波段分布区域宽、光色纯度高而且几乎不受外部环境影响等诸多优点,在光学、通信、传感等领域都有极为广泛的应用,是公认的新材料的宝库。将适当的稀土离子注入到有利于稀土离子掺杂的基质材料中,有望设计出荧光性能高兼具探测、通信的新型功能材料。本文所研究的β灸Ga₂O₃具有直接带隙的宽禁带（～4.9 eV）半导体材料,容易被激发出紫外、可见和近红外光谱,是一种优良的有利于稀土发光的基质材料。同时,β-Ga₂O₃对应的吸收波长约为253 nm,在紫外区拥有很高的光电响应特性,可用于制备高性能日盲深紫外光电探测器。本文也将探索基于稀土掺杂β-Ga203薄膜材料的日盲深紫外光电探测器的制备,并不断优化器件性能,为拥有广泛应用前景的高性能探测器的开发和应用做下一些基础性工作。本论文的主要研究工作及结果如下:（1）采用磁控溅射系统在c面蓝宝石α-Al2O3（0001）衬底上制备了β-Ga203薄膜和不同浓度Pr掺杂β-Ga₂O₃薄膜,衬底温度750℃、生长压强1Pa、溅射功率80 W、溅射时长1.5 h,制备得到的薄膜沿（201）晶面择优生长。通过X射线衍射（XRD）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和X射线光电子能谱（XPS）等表征手段系统研究了 Pr离子掺杂对β-Ga₂O₃结构和光学特性的影响,结果显示Pr离子已经成功注入β-Ga₂O₃晶格中,当Pr离子浓度增加时,薄膜的能带Eg随之减小。在255 nm氙灯激发下,β-Ga203:Pr薄膜发红蓝光,Pr离子的两种发射光谱的,一个是以490 nm为中心的发光波段,另一个是以615 nm为中心的发光波段。这两个激发光是离子能级从1D2跃迁到3H4和3P0/3P1/3P2跃迁到3H4激发出来的。（2）采用脉冲激光沉积技术在c面蓝宝石α-Al203（0001）衬底上获得了β炉Ga₂O₃薄膜和不同浓度Ce掺杂β-Ga203薄膜,衬底温度750℃、压强1×10-1 Pa。在沉枳获得β-Ga₂O₃:Ce外延薄膜后,采用同样的表征测试手段分析其薄膜的表面形貌、结构与光学特性、元素组分及价态和发光特性,该薄膜对254 nm紫外光具有较强的吸收能力;并研究了通过控制Ce掺杂浓度来调节薄膜的禁带宽度和发光性能,并分析了稀土掺杂的能量转换模型,为进一步研究基于该薄膜材料的相关器件作下了一些必要的铺垫。（3）基于β-Ga₂O₃:Ce薄膜研制了金属-半导体-金属结构日盲紫外光电探测器元器件,表现出十分明显的日盲紫外光电特性。Ce离子掺杂量为0.7%时,β-Ga₂O₃:Ce薄膜的光电探测器灵敏度可达到3.2,响应速度也较非掺杂β-Ga203薄膜光电探测器具有明显提升。该器件集成了发光和探测两项重要功能,可以同时产生电信号和光信号,提供了一种双模检测功能。