采用浮区法(FZ)生长Ge掺杂β-Ga2O3晶体, 利用XRD和Raman光谱研究了掺杂对晶体结构的影响。透射光谱测试表明, 随着Ge离子掺杂浓度增加, Ge∶β-Ga2O3晶体光学带隙增大。在4.67 eV紫外光激发下, Ge∶β-Ga2O3晶体的发光强度与β-Ga2O3晶体相当, 发光衰减时间比β-Ga2O3晶体更快。

提出了双激光沉积掺杂薄膜技术，利用准分子纳秒激光和飞秒激光分别烧蚀石墨和锗靶材，保持准分子纳秒激光的参数不变，而将飞秒激光的脉冲频率逐次由0提高至500 Hz，在硅基底上获得锗含量逐次增大的掺杂类金刚石膜。实验结果表明：随着锗掺杂量的提高，锗掺杂类金刚石膜的折射率略微增大，消光系数增大7.3倍；表面硬度呈近似的线性降低，降低幅度约为41.3%；内应力呈非线性减小并在某值趋于稳定，降低幅度约为78.1%。牢固度实验结果表明，锗掺杂量的提高可以增强类金刚石膜在基底上的附着性能，但不利于其对溶液的耐腐蚀性。研究结果为不同应用目的的掺杂类金刚石膜及其复合膜层的设计提供了实验基础，且研究方法具有很强的可扩展性，不仅仅限于实验所限薄膜范围。

采用RF-PECVD法在氩环境下制备了Ge掺杂a-Si∶H。将样品通过台阶仪、傅里叶红外光谱仪、紫外可见光分光光度计以及Keithley 高阻仪进行分析测试, 研究了不同掺杂比例对非晶硅薄膜沉积速率、结构因子、光学带隙及光暗电导率的影响。实验表明: 薄膜沉积速率随掺杂量的增大而增大; 薄膜结构因子随掺杂量的增大而减小; 薄膜对可见光的吸收随掺杂量的增大出现红移, 光学带隙减小; 掺杂比例较低时, 薄膜光暗电导率变化不明显, 当GeH4量达20cm3/min时, 薄膜暗电导明显增大, 光暗电导比减小。

基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)赝势平面波方法,对Ge 掺杂(GexSi1-xC)的6H-SiC 电学、光学特性进行了理论计算和分析。杂质形成能的计算结果表明，Ge 原子占据Si 位后能量更低，更加稳定。通过对电子结构、态密度和光学性质的比较发现，6H-SiC 的价带顶主要由C 的2 p 态占据，而导带底由Si 的3 p 态占据。随着更多的Ge 掺入，导带底位置逐渐由Si 的3 p 态电子决定转变为Ge 的4 p 态电子决定，同时导带底向低能方向移动，带隙变窄。比较介电常数发现，对Ge 掺入最多的Ge0.333Si0.667C，其电子跃迁机理比6H-SiC 简单，吸收边及最大吸收峰分别向低能方向红移了0.9 eV 及3.5 eV。

采用稳定自由基聚合法合成了锗掺杂聚苯乙烯类聚合物，并利用聚合物溶液的热致相分离原理和冷冻干燥技术制备出具有多孔结构的锗掺杂泡沫材料。通过核磁共振氢谱、等离子体发射光谱及扫描电镜等测试手段表征了聚合物分子和泡沫结构。结果表明，聚合物分子具有极窄的分子量分布，锗掺杂原子分数为2.6%; 泡沫具有多孔网络结构和薄片状骨架，骨架间的孔洞尺寸为1~10 μm，泡沫骨架随密度的降低趋于细化，孔洞变大。

为了研究多阶级联喇曼光纤激光器的结构参量对输出特性的影响,利用数值模拟的方法对表征多阶级联喇曼光纤激光器的非线性耦合方程组进行了求解,在此基础上,对6阶掺锗级联喇曼光纤激光器进行模拟分析,得到了光纤长度、输出镜反射率、抽运功率等因素与6阶级联喇曼光纤激光器结构参量的关系。结果表明,在抽运功率不变时,光纤长度取300m左右,输出镜反射率取10%左右,阈值功率比较小,可以获得最大输出功率。