氧化镓作为一种重要的宽禁带半导体,具有高的热稳定性和优异的化学和物理性质。另一方面,稀土离子本身是良好的发光材料,氧化物半导体与稀土离子的有效结合一直是大家关注的焦点。由于稀土离子与基质阳离子,两者的离子半径大小不一,稀土离子较难掺入半导体中。针对这些问题,本文开展了稀土掺杂氧化镓基半导体发光的研究。第一章,报告了稀土目前的研究现状和市场上的应用,还有β-Ga2O3的电子结构性质与光电特性。第二章,报告了基于密度泛函理论（DFT）的平面波赝势方法,以β相氧化镓作为基体,计算了不同浓度的Ce掺杂Ga2O3电子结构,计算结果表明,β-Ga2O3掺杂稀土Ce后,禁带宽度大小略有减小。通过结合能分析得知Ce原子优先替换Ga2位置。禁带中由于稀土元素4f层电子的影响,出现新能级,掺杂浓度越多,杂质能级就越宽。第三章,报告了利用化学气相沉积法制备了稀土Ce掺杂氧化镓纳米材料,在硅衬底上制备成功。控制工艺变量的情况下,进行了对照实验,并使用不同的表征手段对样品的形貌,结构和组分进行了测试分析。得出的结论为,低浓度的稀土Ce掺杂对氧化镓的晶体结构影响较小,样品的晶体结构为单斜晶系,与β-Ga2O3类似,并对表面形貌的生长规律进行了研究与总结。第四章,报告了通过掺杂不同浓度的Eu掺杂β-Ga2O3结构,以及分别占据两种不同占位的Eu掺杂氧化镓的电子结构和光学性质。计算的结果表明,Eu的掺杂提高了β-Ga2O3的光学性质,在深紫外区,折射率有较明显增大,低能区的光跃迁强度也明显增加。本次计算为氧化镓掺杂稀土相关实验提供理论依据。第五章,报告了使用水热法制备了稀土Eu掺杂氧化镓荧光粉末,成功制备出发光材料,光致发光谱中,在620 nm处有明显的发光峰。控制变量的情况下,并做了不同浓度,不同退火温度的对照实验。实验结果发现,发光强度随着掺杂浓度的增加而提高,而退火温度达到800℃时结晶度最好,发光强度最佳。最后,做了稀土Ce和稀土Eu的共掺杂实验,依然具有发光特点,并发现新的发光峰,有较好的应用前景。