利用旋涂法和真空蒸镀法相结合的方法，根据能量空间传递的原理制备了PVK∶Ir(piq)2(acac)体系的红色有机电致发光显示器件。器件的结构为ITO/CuPc/PVK∶Ir(piq)2(acac)/BCP/Alq3/LiF/Al。研究了不同主客体掺杂比对器件发光性能的影响，得到了高色纯度、单色性较好的红光器件。当Ir(piq)2(acac)掺杂的质量比为1∶0.08时，器件的综合性能达到最佳，发光峰位于625 nm，CIE坐标为(x=0.66，y=0.33)。通过对各层厚度的合理选择，形成相对优化的微腔结构，充分利用其对光谱的窄化效应，使得器件的EL光谱的发射半峰全宽仅为55 nm，提高了器件的发光性能。器件光谱具有很好的单色性，色纯度达到98.2%。

设计并制作了两个器件，一个是微腔有机电致发光器件(MOLED)：G/DBR/ITO/NPB(46 nm)/DPVBi(20 nm)/Alq3(56 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)；一个是无腔器件(OLED)：G/ITO/NPB(46 nm)/DPVBi(20 nm)/Alq3(56 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)。测试并分析了器件性能。OLED在电流密度30 mA/cm2时的电致发光(EL)光谱随观测角度由0°~70°都是一宽谱带，是发光层DPVBi的特征发光谱，峰值都在452 nm处，半峰全宽均为70 nm，色坐标均为(x=0.18,y=0.19)，无腔器件没有角度依赖性。相同电流密度下，微腔器件的EL谱随观测角度由0°~70°，发光峰值蓝移，由472 nm逐渐移至428 nm；峰值相对强度渐弱，由0.32变至0.02；半峰全宽由14 nm增加至120 nm；色坐标由(x=0.14，y=0.10)变至(x=0.19，y=0.25)，颜色由紫蓝变成蓝白到接近白色。微腔器件具有明显的角度依赖性。

利用水热法合成了氟化物Y0.795-xGdxYb0.2Tm0.005F3 (x=0.0,0.1，0.2，0.5，0.8)纳米晶。研究了退火后系列样品的上转换发光性质以及激发态辐射跃迁寿命。在980 nm激发下，Y0.795-xGdxYb0.2Tm0.005F3纳米微晶样品中观察到了Tm3+的蓝光上转换发射及紫色、紫外发射增强现象，同时还观察到Gd3+的6D9/2、6IJ、6P5/2及6P7/2到基态8S7/2的发射。实验结果表明：样品半个波长量级的颗粒尺寸是Tm3+紫外上转换增强以及Tm3+到Gd3+发生有效能量传递的重要因素。

采用高温熔融法制备了两系列不同掺杂比的Er3+/Tm3+共掺的碲酸盐玻璃，测试了样品的吸收光谱和在980 nm LD激发下的发光光谱、上转换发光光谱及发光寿命。讨论了Er3+与Tm3+掺杂浓度对样品光谱性质的影响，Tm3+离子的掺入会减弱Er3+的1.53 μm发光强度，但通过共振能量传递可以获得Tm3+的1.8 μm发光，并随着Tm3+离子浓度的增加而增强。同时表明Tm3+离子的增加会减弱Er3+离子在528 nm和545 nm附近的上转换绿光强度，而上转换红光出现了先增强后减弱的现象。研究了Er3+/Tm3+共掺杂碲酸盐玻璃的能量传递机制与传递效率，分析了Tm3+/Er3+离子掺杂浓度比对上转换发光的影响。

制备了一种稀土离子掺杂的PGETYA氟氧玻璃材料，它不仅具有较高的上转换发光效率，而且还避免了氟化物基质的缺点。其组分为58.52PbF2-34.43GeO2-3Al2O3 -0.05Tm2O3-4Yb2O3，以共掺杂Tm3+和Yb3+离子为上转换研究的对象。测量了该玻璃系统在980 nm LD激发下的上转换发光光谱，观察到很强的476 nm的蓝色荧光，它来源于Tm3+离子的1G4→3H6跃迁。同时，还有两个较弱的红色荧光来源于Tm3+离子的1G4→3H4和3F3→3H6跃迁。对上转换发光强度与泵浦电流关系曲线的拟合结果表明：此材料的蓝色上转换为三光子过程，红色上转换为双光子过程。

采用高温固相法制备了Sr3SiO5∶Eu2+黄色发光材料，研究了Eu2+浓度及共激活剂等对材料发光性能的影响。结果显示，随Eu2+浓度的增大，Sr3SiO5∶Eu2+材料发射强度先增强后减弱，即存在浓度猝灭效应，根据Dexter理论，其浓度猝灭机理为电偶极-偶极相互作用。掺入共激活剂Yb、Tm均能提高材料的发射强度。利用InGaN管芯分别激发Sr2.98Eu0.01Tm0.01SiO5和Sr2.98Eu0.01Yb0.01SiO5材料，获得了很好的白光发射。

采用高温固相方法合成了YVO4 ·xTiO2∶Eu3+(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9)粉末状发光材料，经X射线衍射分析结构发现材料为两相共存。一相为YVO4，属四方锆英石结构；另一相为Y2Ti2O7，属立方烧绿石结构。研究了YVO4 ·xTiO2∶Eu3+在UV及VUV激发下的光谱性质，讨论了Ti 的掺杂对材料发光性能的影响，发现适量的Ti的掺入可以提高材料基质对UV及VUV的吸收。在UV及VUV激发下，YVO4·xTiO2∶Eu3+荧光粉的发射光谱主峰在616 nm和619 nm，证明Eu3+占据了晶格中非反演对称中心的位置。在YVO4 ·xTiO2∶Eu3+的激发光谱中，有一中心位于155 nm的吸收带，它属于基质的吸收带。

采用高温固相法合成了(La,Ce,Tb)BO3绿色发光粉，并对该发光粉进行了XRD和SEM分析。结果表明：(La,Ce,Tb)BO3的晶体结构和LaBO3相同，Ce3+、Tb3+的掺入并没有改变晶体的结构，发光粉颗粒大小均匀，形貌规则，粒度在5 μm左右。研究了(La,Ce,Tb)BO3的光谱性质，在(La,Ce,Tb)BO3的发射和激发光谱中除了有Tb3+的特征发射和激发峰外，还有Ce3+的特征发射和激发峰。比较了(La,Ce)BO3发射光谱和(La,Tb)BO3的激发光谱，两者存在重叠，这为Ce3+→Tb3+的能量传递提供了条件。将(La,Ce,Tb)BO3的发射光谱与商品粉(La,Ce,Tb)PO4进行比较，两者的发射主峰都在541 nm处， (La,Ce,Tb)BO3在489 nm处的峰位稍有红移，通过计算表明，(La,Ce,Tb)BO3的发光亮度达到商品粉(La,Ce,Tb)PO4的94.7%。因此，(La,Ce,Tb)BO3是一种很有应用前景的绿色发光粉。

采用高温固相法制备了Eu3+离子激活的Ca9R(VO4)7(R = Y, La, Gd)红色发光粉，并利用荧光光谱对发光粉的特性进行研究。激发光谱中，Ca9Y(VO4)7∶Eu3+ ， Ca9La(VO4)7∶Eu3+和Ca9Gd(VO4)7∶Eu3+都有两个宽的VO3-4激发带和Eu3+的特征激发峰。发射光谱中，在Ca9Y(VO4)7∶Eu3+ 和Ca9La(VO4)7∶Eu3+中的350~550 nm范围内出现VO3-4的发射带，而在Ca9Gd(VO4)7∶Eu3+中却没有观察到VO3-4的发射。在这三种发光粉中，Ca9Gd(VO4)7∶Eu3+的发光强度远远高于其它两种，这是由于Gd3+的存在有效地使能量通过Gd3+ →VO3-4 → Eu3+及Gd3+ → Eu3+的两种方式进行能量传递，从而提高了Eu3+发光效率。

空气气氛下在铕激活银离子导电玻璃中，实现了Eu3+→Eu2+的还原。通过改变基质中Ag2O的含量，能够调整Eu3+/Eu2+比率，从而实现白光发射。在Ag2O的摩尔分数为30%时，发射光的色坐标为(x=0.31，y=0.36)，色温为5 000 K。对Ag2O的引入引起Eu3+→Eu2+还原的机理进行了分析。可以相信铕激活银离子导电玻璃将成为白光LED理想的基质材料。

采用了放射性同位素氚在衰变过程中放射出β粒子激活发光材料发光的原理。因β粒子平均自由程只有4.3 mm,灯型选择直径应在4~8 mm之间。通过实验比对,确定常用的发光材料为：发红光材料硫氧钇∶铕(Y2O2S∶Eu)；发绿光的发光材料硫化锌∶铜,铝(ZnS∶Cu,Al);发蓝光的发光材料硫化锌∶银(ZnS∶Ag)。经过测试选择发光材料的最佳平均粒度:硫氧钇铕4.6 μm;硫化锌铜铝5.3 μm;硫化锌银5.4 μm。同时探讨了涂屏方法和充氚排气工艺。对制作的氚灯进行了光亮度测试。最后给出了氚灯的使用与保存方法。

研究了不同粒度的YAG∶Ce3+发光粉对LED亮度的影响，结果显示：粒度越大，封装后LED亮度越高；造成这种结果的主要原因是发光粉颗粒的晶格完整性不同。计算了发光粉在硅胶中的沉降速度，数据说明粒度越大，沉降速度越快，也就越不利于点胶。综合以上两个方面的结果认为发光粉的颗粒不宜太粗或太细，而且分布应该尽可能的窄，10~20 μm是粒径的理想范围。

采用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)技术，两步生长法在InP衬底上制备In0.82Ga0.18As材料。研究缓冲层的生长温度对In0.82Ga0.18As薄膜的结构及电学性能的影响。固定外延薄膜的生长条件，仅改变缓冲层生长温度(分别为410，430，450，470 ℃)，且维持缓冲层其他生长条件不变。用拉曼散射研究样品的结构性能，测量四个样品的拉曼散射光谱，得到样品的GaAs的纵向光学(LO)声子散射峰的非对称比分别为1.53，1.52，1.39和1.76。测量样品的霍耳效应表明，载流子浓度随缓冲层生长温度变化而改变，同时迁移率也随缓冲层生长温度变化而改变。通过实验得出：缓冲层的生长温度能够影响In0.82Ga0.18As薄膜的结构及电学性能。最佳的缓冲层生长温度为450 ℃。

观测了不同Mg含量的AlxGa1-xN/GaN超晶格(SLs)样品在不同退火温度和激发强度下的光致发光(PL)光谱。结合霍尔测量，分析了其紫外发射(UVL)峰的起源及相关影响因素。实验发现：同一样品在N2气氛中高温退火，UVL峰强随退火温度的升高，先增至饱和继而急剧下降，峰位红移；而在相同退火条件下，随着掺杂Mg的流量增加，样品空穴浓度下降，峰强减弱，峰位红移。结果表明：UVL峰是来自于易热分解的浅施主(VNH)与浅受主(MgGa)之间的跃迁，并受到深施主(MgGaVN)与浅受主(MgGa)自补偿效应的影响。实验上随着PL光谱激发强度的增强，UVL峰位约有260 meV的蓝移，结合超晶格极化场下的能带模型分析，认为这是极化效应导致的锯齿状能带中，VNH与MgGa之间跃迁方式的改变引起的现象。

利用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长了InxGa1-xN/InyGa1-yN多量子阱结构外延层，并用变温光致发光(PL)光谱、选择激发光谱以及激发(PLE)光谱等手段研究了该结构的量子效率、多峰效应的起源以及峰位随温度变化等信息。变温PL光谱的结果表明：在温度从30 K变化到300 K时，其峰值强度只下降了1.36倍且发光波长发生了蓝移。通过选择激发光谱证明了其发光峰位的独立性。PLE结果表明了GaN和势垒层的Stokes位移很小，但是InxGa1-xN阱层的Stokes位移变化很大。同时，提出了一种可同时获得多个吸收边的数据处理方法。

基于密度泛函理论第一性原理的平面波超软赝势法，研究了Si掺杂纤锌矿AlN的电子结构和光吸收性质。结果表明：杂质能级位于导带底附近，与Al 3p能级复合形成导带底，使系统发生Mott相变；Si掺杂后在2.02 eV附近出现新的吸收峰，从而改善系统在可见光区的吸收特性。

用脉冲激光沉积(PLD)技术制备了ZnO/SiC/Si和 ZnO/Si薄膜并制成了紫外探测器。利用X射线衍射(XRD)，光致发光(PL)谱，I-V曲线和光电响应谱对薄膜的结构和光电性能进行了研究。实验结果表明：SiC缓冲层改善了ZnO薄膜的结晶质量和光电性能，其原因可能是SiC作为柔性衬底能够减少ZnO与Si 之间大的晶格失配和热失配导致的界面缺陷和界面态。

在5 K下，采用光致发光光谱和时间分辨光谱研究了不同单量子点的精细结构和对应发光光谱的偏振性、单激子/双激子发光光谱和相应发光动力学。给出InAs单量子点发光光谱所对应能级的精细结构及激子本征态的偏振特性。当精细结构能级劈裂为零时, 激子的本征态为简并的圆偏振态。而当精细结构能级劈裂大于零时,一般在几十到几百μeV,激子的本征态为非简并的线偏振态。相对于单激子发光寿命，激子-激子间的散射使单激子的复合发光寿命减小。

采用改进后的合成方法，以Se和ZnO粉末为原料，在十六胺(HDA)、月桂酸(LA)和三辛基膦(TOP)有机溶剂体系中合成了胶体ZnSe和ZnS量子点。主要研究了溶剂配比、反应温度及生长时间对ZnSe量子点粒径和光学性质的影响。结果表明：制得的ZnSe和ZnS量子点均是纤锌矿型结构，且具有较好的尺寸均匀性、分散性及荧光特性。粒子直径可控制在4.5~8 nm范围内。采用参数n(ZnO)∶n(HDA)∶n(LA)=1∶2.1∶5.2，c(TOPSe)=1 mol/L，在280 ℃成核，240 ℃生长条件下合成的ZnSe量子点具有最佳的尺寸范围，并且随着生长时间的延长，粒径变大，荧光发射峰明显红移。

研究了GaN肖特基结构(n--GaN /n+-GaN)紫外探测器的结构参数对器件性能的影响机理。模拟计算结果表明:提高肖特基势垒高度和减小表面复合速率，不仅可以增加器件的量子效率，而且可以极大地减小器件的暗电流；适当地增加n--GaN层厚度和载流子浓度可以提高器件的量子效率，但减小n--GaN层的载流子浓度却有利于减小器件的暗电流。我们针对实际应用的需要，提出了一个优化器件结构参数的设计方案，特别是如果实际应用中对器件的量子效率和暗电流都有较高的要求，肖特基势垒高度应该≥0.8 eV，n--GaN层的厚度≥200 nm，载流子浓度1×1017 cm-3 左右，表面复合速率＜1×107 cm/s。

利用溶剂热法制备了Mn离子掺杂的ZnS纳米粒子(ZnS∶Mn),利用沉淀法对ZnS∶Mn纳米粒子进行了不同厚度的CdS无机壳层包覆。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)及光致发光(PL)光谱等手段对样品进行了表征。TEM显示粒子为球形，直径大约在14～18 nm之间。由XRD结果可以看出CdS壳层的形成过程受到了ZnS∶Mn核的影响，导致其结晶较差。XRD和XPS测量证明了ZnS∶Mn/CdS的核壳结构。随着CdS壳层的增厚，样品的发光强度呈现一直减弱的现象。

研究了机械球磨对γ-Al2O3纳米粉末的光致发光行为的影响。γ-Al2O3两个发射峰位于343，378 nm，同时我们观察到一个分布在400~600 nm 宽带发射。我们发现两个发射峰强度随着球磨时间的增加而降低，但宽带发射的强度不发生变化。这些结果证明，两个发射峰是由于类似F+心表面缺陷所致，而宽带发射是由于杂质所致。

展示了一种简捷的多壳层量子点合成路线。在含有过量Se源的CdSe体系中直接注入Zn源，“一步法”合成了CdSe/ZnSe量子点；进一步以CdSe/ZnSe为“核”，表面外延生长ZnS壳层制备了核/壳/壳结构CdSe/ZnSe/ZnS量子点。相对于以往报道的多壳层结构量子点的制备方法，该方法通过减少壳层的生长步骤有效地简化了实验操作，缩短了实验周期，同时减少对原料的损耗。对量子点进行高温退火处理，能够大幅提高CdSe/ZnSe/ZnS量子点的发光量子产率。透射电镜、XRD以及光谱研究表明：所制备的量子点接近球形，核与壳层纳米晶均为闪锌矿结构，最终获得的CdSe/ZnSe/ZnS量子点的光致发光量子产率达到53％。为了实现量子点的表面生物功能化，通过巯基酸进行了表面配体交换修饰，使量子点表面具有水溶性的羧基功能团，并且能够维持较高的光致发光量子产率。

合成了一种新的以TTA(а-噻吩甲酰三氟丙酮)、H2bpdc(2,2′-联吡啶-3,3′-二羧酸)为配体，单一稀土Eu3+的三元配合物。通过元素分析、差热分析、红外光谱、紫外光谱、发光光谱对其进行了表征。发现在中性和弱碱性条件下配合物在醇-水溶液中的发射光谱表现出较强的Eu3+离子的特征发射，且Eu3+离子的发光强度随pH值改变发生变化，可作为生物医学和食品检测用pH敏感的荧光探针。

选用了具有代表性的过渡金属元素Cd、Zn以及主族元素Ca、Mg作为中心金属离子，合成了基于2-(2-吡啶基)苯并咪唑(PBM)配体的系列金属配合物。实验数据表明这些配合物是一类具有高的荧光量子产率并且化学性质稳定的蓝色发光材料。 研究了该类配合物的光致发光性质以及中心金属离子半径大小对配合物发射峰位的影响，比较了中性配合物、配阳离子型配合物的发光性质以及这类金属离子微扰配体发光受其因素的影响。

用加吸收体法测量了组织模拟液Intralipid-10%的吸收系数和各向异性因子。运用漫射理论研究了点光源在无限大介质中的各向异性散射，实验结果得到μa/D的多个测量值的标准偏差小于0.6%，测量值与拟合值的残差方均根值为0.1%。标准偏差和残差的值表明了测量值的准确度。

通过对5-磺基水杨酸进行化学修饰并引入偶联基团，同Tb3+配位后与正硅酸乙酯水解缩聚来制备以强化学键结合的光功能杂化材料。利用紫外光谱、核磁共振等来表征中间体和材料的结构。荧光数据表明：材料表现出Tb3+的特征光谱，并具有良好的发光性能。

基于Mie散射理论，对铌酸锂晶粒光散射特性进行了理论分析与数值计算，得到了散射强度分布、偏振度与散射角、散射强度与粒子尺寸参数，以及光学截面与粒子半径的关系。研究表明：前向散射占优势，并随粒子半径的增大而增强；当粒子半径为0.1 μm 左右，散射截面和吸收截面达到最大值。

在覆盖金属钛层的陶瓷上，利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法制备出类球状微米金刚石聚晶膜。通过二极管结构测试了聚晶膜的场致电子发射特性，利用扫描电子显微镜、拉曼光谱、XRD分析了场发射前后薄膜的结构和表面形貌的变化。发现在高场、大电流密度的场发射中，对类球状微米金刚石聚晶薄膜中的金刚石聚晶颗粒影响很小，而对金刚石聚晶颗粒间的非晶碳层影响很大。对类球状微米金刚石聚晶变化机理进行了研究。

LED照明与可见光通信技术相结合,构建出基于LED可见光无线通信系统。对室内VLC(Visible Light Communication)系统的白光LED光源特性和系统信道模型分析，提出照明光源布局设计与接收光功率分布的关系;对强度调制直接检测方式的室内VLC系统中信噪比和多径效应引起的码间串扰分析，提出采用光分集接收技术克服码间串扰和提高信噪比，并给出光检测器阵列布局的模型。建立VLC系统仿真模型，给出OOK-NRZ (On-Off Keying & Non-Return Zero)和OOK-RZ(On-Off Keying & Return Zero)调制方式的误码率和均方根时延扩展之间的关系曲线。仿真结果表明，接收光功率相同时，均方根时延扩展时间大于1.0 ns时,OOK-RZ特性优于OOK-NRZ。

采用矢量光束传输法对空气孔包层呈正六边形分布的微结构光纤的色散和非线性特性进行了数值模拟。通过分别调节内三层空气孔的直径和包层空气孔节距，设计了一种低非线性宽带色散补偿微结构光纤。该光纤在波长1.55 μm处具有－3 235.8 ps/nm/km的大负色散，可在以1.55 μm为中心的100 nm宽带波长范围对相当于自身长度190倍的普通单模传输光纤进行宽带色散补偿(色散补偿率偏移在0.5%以内)，同时该光纤可在此宽带波长范围内保持非线性系数低于5 W-1·km-1。

氧化硅薄膜是半导体工业中常见的薄膜材料，通常采用化学气相沉积方法制备。但是这种制备方法存在缺欠。采用磁控溅射的方法首先在石英衬底上制备了氧化硅薄膜。研究了射频功率、氧气含量和溅射压强对氧化硅薄膜沉积速率的影响。发现沉积速率随着射频功率的增加而增加；随着氧气含量的增加，先减小后增大；当溅射压强在0.4~0.8 Pa之间变化时，沉积速率变化很小，当溅射压强超过0.8 Pa时沉积速率迅速下降。讨论了不同生长条件下造成氧化硅薄膜生长速率变化的原因。

实现了太阳能LED路灯综合控制系统中太阳能逆变、蓄电池充电、LED照明组件驱动子系统控制方案与电路设计，并对相关技术进行了分析。逆变子系统采用DC/DC升压与DC/AC逆变分段控制，DC/DC段采用最大功率跟踪(MPPT)稳定输出直流，DC/AC段采用电压外环电流内环控制并结合无功功率检测反馈和电流前馈控制的综合控制技术。蓄电池充电子系统采用分段充电策略与控制技术来保证电池组充分充电，避免蓄电池被过充以确保蓄电池能够长周期稳定工作。最后通过对各种白光LED驱动方案的比较，确定了白光LED最佳驱动方案为恒电流驱动脉宽调制(PWM)控制亮度。