分别制备了单掺和双掺Pr3+和Tb3+的NaGdF4和GdB3O6等材料，研究了其真空紫外荧光性质。发现在VUV光的激发下，Gd3+离子在Pr3+和Tb3+的能量传递过程中起着重要的作用。Gd3+离子不存在时，Pr3+和Tb3+之间没有明显的能量传递过程。当体系中加入Gd3+离子后，Pr3+将大部分能量传递给中间体Gd3+，Gd3+再将能量传递给Tb3+，实现了将Pr3+的近紫外光转化为Tb3+的绿色光的转换过程。

采用高温固相法合成了白光LED用蓝绿色荧光材料BaSi2N2O2∶Eu2+。用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)等对荧光材料进行了表征。XRD结果表明，所制备的样品为较好的单相。BaSi2N2O2∶Eu2+在395 nm和460 nm激发下均具有较高的发射强度，发射峰位于492 nm附近。当Eu2+的摩尔分数为4%时，可以获得最佳的样品发光强度。将荧光材料封装在紫外和蓝光芯片上制作了LED器件，两种器件均发射出强的蓝绿色荧光，色坐标分别为(0.092 0，0.428 2)和(0.112 9，0.223 0)。

研究了Er3+和Yb3+共掺杂的CaF2纳米材料的制备及其紫外上转换发光性质。在980 nm二极管激光器激发下，该材料可发出相对较强的紫外和绿色双色上转换发光。研究了敏化离子Yb3+以及发光中心离子Er3+掺杂量对该材料紫外上转换发光相对强度的影响，并进一步对该材料紫外上转换发光增强的可能机制进行了探讨。

利用水热法制备得到NaYbF4∶0.01%Tm3+,20%Eu3+上转换材料，利用X射线衍射分析、扫描电子显微镜及光谱测试技术分别对其进行了结构、形貌以及光谱性质的表征。在980 nm近红外激光激发下，得到了Eu3+的可见到紫外范围的上转换荧光发射。分析表明：共掺杂NaYbF4纳米材料中Tm3+到Eu3+离子的能量传递对布居Eu3+离子的激发态能级，获得Eu3+的上转换发光起着至关重要的作用。另外，在实验中首次获得了Eu3+对应于3P0→7Fj (j=0,1,2)能级跃迁的上转换光发射。

用ZnO陶瓷靶，采用脉冲激光沉积(PLD)技术在c-Al2O3衬底上制备了ZnO薄膜。通过不同温度下光致发光(PL)光谱的测量，对样品的紫外发光机理进行研究。 在较低温度(10 K)下的PL光谱中，观测到一个位于3.354 eV处的束缚激子(D0X)发射，随着温度的升高(~50 K)，在D0X的高能侧观测到了自由激子的发射峰。在10 K温度下，3.309 eV处出现了一个较强的发光带A，此发光带强度随着温度升高先增大然后减小，并且一直延续到室温。重点讨论了此发光带的起源，并认为A带可归属于自由电子-受主之间的复合发射。

采用固相反应法制备了Pr3+，Yb3+共掺杂的YPO4下转换发光粉体，并在450 nm光激发条件下，研究了Yb3+不同摩尔分数(0%，1%，2%，4%，20%，30%)对转光效率的影响。结果表明：不同Yb3+浓度的样品，其荧光峰强度不同，这可能是由于Pr3+-Yb3+之间Yb3+浓度不同存在能量传递效率差异的原因。研究也发现了样品的下转换发光，其能量传递过程为：Pr3+：3P0→Yb3+：2F5/2+2F5/2。荧光光谱测试结果表明，Yb3+的最佳掺杂摩尔分数为2%。Pr3+，Yb3+共掺杂的YPO4材料在提高太阳能电池光电转换效率方面具有潜在的应用。

对GaAs/AlxGa1-xAs和GaN/AlxGa1-xN无限深量子阱系统，考虑压力及屏蔽效应，利用变分方法数值计算这两种系统中的杂质态结合能。给出了结合能随阱宽和压力的变化关系，同时讨论了有无屏蔽时的区别。结果表明，结合能随压力增大而增大，随阱宽增大而减小；屏蔽效应随着压力的增加而增加，并且显著降低了杂质态的结合能。

采用高温固相法成功制备出荧光粉Ca4LaNbMo4O20∶Pr3+，通过X射线衍射分析了样品的结构，其结构与CaMoO4结构相似。在Ca4LaNbMo4O20∶Pr3+的激发光谱中出现了NbO3-4和MoO2-4的电荷迁移（CTS）吸收和Pr3+离子的4f→4f5d激发跃迁，以及Pr3+金属离子的价间电荷迁移（IVCT）吸收；另外在420~520 nm处，还观测到属于Pr3+离子的典型ff激发跃迁。发射光谱中，在452 nm激发下，主要出现绿光和红光两种发射，其峰值位于490 nm和607 nm处，分别是Pr3+的3P0→3H4和1D2→3H4的跃迁作用；在紫外287 nm激发下出现NbO3-4和MoO2-4发射和Pr3+离子的4f5d→4f跃迁宽带，以及Pr3+离子的4f→4f发射峰。

利用直接氮化法得到了氮化铝和氮化铬，并用两种途径得到Cr3+掺杂的氮化铝样品。用X射线衍射仪分析了样品晶相并测试了两种样品的激发和发射光谱，计算了晶体场劈裂参数Dq和Racah参数B及Dq/B分别为1 800，693.69和2.59。光谱数据表明，Cr3+在氮化铝中属于强场环境，光发射来自于最低激发态2E能级，与在氧化铝中的环境相似。根据光谱数据给出了Cr3+在氮化铝晶体场中的能级。

通过光学在线监测技术对多层AlxGa1-xAs样品生长过程中的生长速率与表面结构进行了分析。描述了选取合适探测光子能量的方法并在线监测了样品生长过程中表面归一化反射率(Normalized Reflectance, NR)和各向异性反射率(Reflectance Anisotropy，RA)随生长时间的变化，得到了样品的时间分辨NR及RA曲线，利用光学干涉原理解释了NR曲线的振荡衰减特性。不同AlxGa1-xAs层NR曲线收敛值随Al组分的单调变化被认为是材料的折射率变化引起的，而RA值随Al组分的增加而增加说明Al原子的并入对表面光学各向异性有影响。通过拟合每一层材料的归一化反射谱振荡曲线得到了各层生长速率，与扫描电镜测试结果差别小于0.02 nm/s。对时间分辨RA曲线分析发现，生长温度对GaAs表面原子结构产生了影响。

采用光辅助金属有机化学汽相沉积(PAMOCVD)法在nSiC(6H)衬底上制备出As掺杂的p型ZnO薄膜，并制备出相应的pZnO∶As/nSiC异质结器件。X射线衍射(XRD)和光致发光(PL)测试表明，ZnO薄膜具有较好的结构和光学特性。电流电压(IV)测试结果表明，该型异质结器件具有良好的整流特性，开启电压为5.0 V，反向击穿电压约为-13 V。正向偏压下，器件的电致发光(EL)谱表现出两个分别位于紫外和可见光区域的发光峰，通过和ZnO、SiC的PL谱对照，证实异质结器件的发光峰来源于ZnO侧的辐射复合。

采用有机金属化学气相沉积(MOCVD)在r面蓝宝石衬底上生长aAlGaN外延膜,研究了AlN插入层对aAlGaN外延膜的应力和光学性质的影响。根据高分辨X射线衍射(HRXRD)技术和扫描电子显微镜(SEM)我们可以得到，AlN插入层有效地提高了aAlGaN外延膜的晶体质量并减小了外延膜材料结构的各向异性。由拉曼光谱得到AlN插入层的引入减小了aAlGaN外延膜的面内压应力，其原因是AlN插入层可以当作衬底有效的调制与减小aAlGaN外延膜与r面蓝宝石衬底的晶格失配，从而使aAlGaN的面内应力得到适当释放。对室温下的光致发光进行测量得到AlN插入层的使用使近带边发射峰(NBE)发生了红移，这可能是由于残余应力的减小引起。

研究了不同腔面钝化方法对980 nm渐变折射率波导结构InGaAs/AlGaAs半导体激光器输出激光功率的影响。将980 nm半导体激光器管芯前后腔面不蒸镀钝化膜与蒸镀Si钝化膜和蒸镀ZnSe钝化膜的方法进行了对比。结果表明，蒸镀ZnSe钝化膜比蒸镀Si钝化膜的半导体激光器输出光功率提高了11%，比不蒸镀钝化膜的半导体激光器输出激光功率提高了42%。不蒸镀钝化膜的半导体激光器的失效电流为4.1 A，蒸镀Si钝化膜的半导体激光器的失效电流为5.1 A， 蒸镀ZnSe钝化膜的半导体激光器的失效电流为5.6 A。对半导体激光器失效的原因进行了分析。在半导体激光器前后腔面蒸镀ZnSe钝化膜能有效地提高器件的输出光功率。

为了获得高功率的偏振激光，对矩形结构的980 nm大口径顶发射垂直腔面发射激光器（VCSEL）进行了研究。实验结果显示，对于400 μm×80 μm出光口径的矩形VCSEL器件，在工作电流内，水平偏振光和竖直偏振光共同存在，并且水平偏振光一直占据主导地位；而且水平偏振光的光谱相对于竖直偏振光有蓝移。这些现象和理论模型的分析结果非常吻合，证明矩形结构能很好的稳定大口径VCSEL的偏振方向。最后测得矩形VCSEL在水平方向和竖直方向的远场发散角分别为6.9°和10.2°。

通过对COB封装中常用的陶瓷基板和金属基板这两类不同的基板材料进行有限元热仿真模拟,获得各自芯片到基板的仿真热阻,再使用红外热成像仪得到两种基板各自的表面温度分布情况并计算出实际热阻。仿真热阻与实际热阻的一致性表明了所采用的仿真计算方法的可用性。利用有限元仿真对COB封装的热管理方案进行了优化分析。研究表明：相对于金属基板，陶瓷基板由于无绝缘层这一散热瓶颈，其芯片到基板的热阻值约为金属基板封装方案的1/2；而且陶瓷基板有着更大的热管理优化空间，能更好地满足大功率LED封装的散热需要。

系统地研究了采用刮涂法制备聚合物薄膜太阳能电池时刮涂速度和基底温度对活性层厚度以及形貌的影响。当刮涂速度增加或者基底温度降低时，由于溶液粘度和表面张力的变化导致活性层厚度增加。与旋涂方法相比，刮涂方法制备的活性层薄膜具有更小的粗糙度和精细的相分离结构，从而减少了光伏电池的漏电流并提高了填充因子。利用刮涂方法制备的聚合物太阳能电池能量转换效率达到了4.2%。

有机电致发光器件的发光颜色与色纯度在很大程度上受材料本身的限制，而通过光学微腔效应可以从器件结构上的改变来调节色纯度。本文介绍了一种通过调节有机层厚度，从而获得高纯度单色发光器件的方法。利用这种方法制作了有机顶发射蓝光器件，器件结构为Ag/mMTDATA/NPB/DPVBi/Alq3/LiF/Al/Ag)。通过调节有机层的厚度，获得了高色纯度的发光器件，正向出射的蓝光色坐标达到了（0.14，0.07）。

用水热法在ZnO薄膜上制备了直径、密度及取向可控的ZnO纳米线阵列。ZnO薄膜是通过原子层沉积（ALD）方法制备并在不同温度下退火处理得到的，退火温度对ZnO薄膜的晶粒尺寸、结晶质量和缺陷性质有很大的影响。而ZnO薄膜的性质对随后生长的ZnO纳米线的直径、密度及取向能起到调节控制的作用。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）仪和光致发光（PL）测试对ZnO薄膜和ZnO纳米线进行了表征。最后得到的垂直取向的ZnO纳米线阵列适合在发光二极管和太阳能电池等领域使用。

应用荧光光谱法、紫外吸收光谱法及共振光散射法，研究了甲钴胺 (Mecobalamin) 与牛血清白蛋白 (BSA) 之间的相互作用。在pH=7.40的三羟甲基胺基甲烷盐酸 (TrisHCl) 缓冲溶液中，随着甲钴胺浓度的增加，BSA的荧光强度、共振散射光强度逐渐减弱。通过计算不同温度(293，303，310 K)下的猝灭常数 (Ksv=5.40×104，6.90×104，8.00×104 L/mol) 及扫描紫外吸收光谱，确定了甲钴胺对牛血清白蛋白的猝灭机理为动态猝灭。测定了该反应的表观结合常数 (KA=1.68×104，4.34×104，7.90×104 L/mol)和结合位点数 (n≈1)。利用热力学参数 (ΔH>0、ΔG<0和ΔS>0) 确定了分子间的作用力性质，作用力主要是疏水作用力，作用过程是自发的。同时应用同步荧光技术研究了甲钴胺对BSA构象的影响。结果表明，甲钴胺没有引起BSA构象的变化。

建立了一种测定荜茇宁的方便快捷的荷移分光光度法。荜茇宁和邻硝基苯基荧光酮在中性三酸缓冲液中发生电荷转移反应，荷移络合物在515 nm处有最大吸收，表观摩尔吸光系数为6.571×104 L·mol-1·cm-1。该络合物的组成是1∶1，药物质量浓度在0.054 6~10.92 μg/mL范围内服从比尔定律，检出限为0.015 3 μg/mL。对反应机理进行了初步探索，并利用本方法对生物样品中的荜茇宁进行了加标回收，回收率为99.8%~100.9%，相对标准偏差(RSD)为0.90%。

采用荧光光谱、紫外可见光谱、同步荧光光谱及三维荧光光谱等分子光谱方法，研究了生理条件下贝诺酯(BEN)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用。结果表明，BEN对BSA的内源荧光有显著的猝灭作用，猝灭机理为动态猝灭，二者之间的作用力类型以疏水作用为主，BEN与BSA发生反应后，使BSA的疏水环境极性增强，疏水性减弱，荧光强度降低。测得的表观结合常数和结合位点数分别是1 050 L·mol-1和0.88，同时测得了焓变(ΔH)、熵变(ΔS)和自由能变(ΔG)等热力学参数。同步荧光和三维荧光光谱的结果表明，BEN使BSA的构象发生改变。利用荧光特异性位点探针DA和DP，通过竞争结合实验，监测BEN与BSA的结合位点，测得了位点Ⅰ和位点Ⅱ的表观结合常数分别为4 300 L·mol-1和21 200 L·mol-1，表明BEN与BSA优先在位点Ⅱ结合。