本文用脉冲激光沉积技术（Pused laser deposition―PLD）成功的制备了镶嵌在非晶SiO₂和高介电材料Lu₂O₃基体中的Ge纳米晶体,用ANSYS,Rietveld精修技术,高倍透射电子显微镜（ high-resolution transmission electron microscopy―HRTEM）,X射线衍射（X-ray diffractometry―XRD）和光致发光谱（photoluminescence spectroscopy―PL）分别分析了镶嵌在非晶SiO₂和Lu₂O₃基体中的Ge纳米晶体的物理特性。其具体的研究结果如下:1、高倍透射电子显微镜表明了镶嵌在SiO₂和Lu₂O₃两种基体中的Ge纳米晶体均成球型并分析了Ge纳米晶体的成核理论。2、Rietveld精修技术和X射线衍射证实了在两种基体中Ge纳米晶体的键长变化,且镶嵌在介电基体中的Ge纳米晶体的键长都小于块体Ge的键长,其由于镶嵌在介电基体中Ge纳米晶体承受基体压缩应力的原因所致。而且,镶嵌在Lu₂O₃基体中的Ge纳米晶体比镶嵌在SiO₂基体中的键长变得更小,这是由于在Lu₂O₃基体中Ge纳米晶体承受更大的压缩应力。3、有限元法理论研究了镶嵌在Lu₂O₃和SiO₂介电基体中Ge纳米晶体所承受的压缩应力,且验证了Rietveld精修技术的结果。4、光致发光谱在低温情况下分析了镶嵌在Lu₂O₃和SiO₂基体中Ge纳米晶体的光致发光的性质,发现在Lu₂O₃基体中的Ge纳米晶体的发光较SiO₂基体中的强,其差异是由于Ge纳米晶体在不同的基体中承受不同的压缩应力所致。镶嵌在Lu₂O₃基体中的Ge纳米晶体比镶嵌在SiO₂基体中的Ge纳米晶体承受更大的压缩应力。这将导致在Lu₂O₃与Ge纳米晶界面处产生更多的缺陷态。因此,在Lu₂O₃基体中的Ge纳米晶体具有更强的光致发光性能。综上所述,基体环境在Ge纳米晶体的光致发光及键长的变化等方面扮演了一个重要的角色。