本文以Zn₂GeO₄和Zn₃Al₂Ge₂O₁₀为基质,采用高温固相法合成了一系列稀土离子RE(RE=Ce³⁺,Eu³⁺,Tb³⁺,Dy³⁺)和过渡金属离子Cr³⁺掺杂的Zn₂GeO₄和Zn₃Al₂Ge₂O₁₀荧光粉,研究了不同取代、能量传递及基质组分对材料发光性能的影响,并分析了材料性能变化的原因,具体的研究结果如下:（1）首次合成了稀土离子RE(RE=Ce³⁺,Eu³⁺,Tb³⁺,Dy³⁺)掺杂的Zn₂GeO₄材料,研究了RE分别取代Zn²⁺和Ge⁴⁺时,材料发光性能的变化情况。其中Zn2-xGe O4:x Ce³⁺和Zn2Ge1-x O4:x Ce³⁺表现出两个由于Ce³⁺离子的5d-4f跃迁产生的发射带。Zn2-x Ge O4:x Ce³⁺和Zn2Ge1-x O4:x Ce³⁺的色坐标和照片也显示出了不同的发光特性。随着Ce³⁺浓度的变化,样品的发射光谱还表现出了不同程度的蓝移和红移的现象,这是由于晶体场劈裂作用和电子云效应的共同作用造成的。而Zn2-aGe O4:a R和Zn2Ge1-a O4:a R(R=Eu³⁺,Tb³⁺,Dy³⁺)均显示了掺杂离子的特征发射峰,并且材料的激发光谱和发射光谱的位置没有受到晶体场的影响。（2）首次合成了Cr³⁺掺杂的Zn₂GeO₄荧光粉,研究了Cr³⁺分别取代Zn²⁺和Ge⁴⁺时,材料发光性能的变化情况。并且提出了一种通过调控缺陷类型来抑制Zn₂GeO₄基质发光的方法。当Cr³⁺分别替代基质中的Zn²⁺和Ge⁴⁺时会形成两种不同类型的缺陷,即带正电和带负电的缺陷,其中带负电的缺陷对基质发光的抑制作用更明显。此外,Zn₂GeO₄:Cr³⁺还表现出了绿色的发光特性。（3）首次合成了Zn₂GeO₄:Tb³⁺,Eu³⁺,研究了Zn₂GeO₄,Tb³⁺和Eu³⁺之间的能量传递对材料发光特性的改善。在270 nm激发下,Zn₂GeO₄表现出一个由于V’o,Zni˙,VGe,V”Zn本征缺陷引起的350-600 nm范围内的宽发射带。在Zn₂GeO₄:Eu³⁺中,Eu³⁺离子在近紫外和蓝光区域的吸收率比较低,并且基质和Eu³⁺之间没有能量传递。然而,Zn₂GeO₄和Eu³⁺之间的能量传递可以通过Tb³⁺作为桥梁来实现,Zn₂GeO₄:Tb³⁺,Eu³⁺在250-450 nm的范围内的吸收得到了改善,可以与商业的近紫外和蓝光LED芯片匹配。此外,还通过分析Zn₂GeO₄:Tb³⁺,Eu³⁺的热释光谱和光致发光光谱研究了晶体结构的形成过程和缺陷变化的情况。（4）采用高温固相法合成了Zn₃Al₂Ge₂O₁₀:Cr³⁺,研究了材料的发光特性。在400 nm激发下,Zn₃Al₂Ge₂O₁₀:Cr³⁺表现出一个由于Cr³⁺的2E→4A2跃迁引起的650-750 nm范围的发射带,其峰值位于694 nm。在262 nm激发下,Zn₃Al₂Ge₂O₁₀:Cr³⁺还显示出一个350-600 nm范围内的弱发射带。通过掺杂Ca²⁺离子取代Zn₃Al₂Ge₂O₁₀基质中的Zn²⁺改善了样品的这个弱发射带,因此材料显示出了青白色的发射和长余辉现象。其中,青白色的发射是由于V’’Zn,V’’Ca,V’’o数量的增加造成的。材料的长余辉现象是由于Ca空位稳定O空位的作用造成的。因此,Zn₃Al₂Ge₂O₁₀:Cr³⁺在不同的激发下显示出了不同的发光特性。