本文主要对Zr⁴⁺∶KTP晶体和Ce⁴⁺∶KTP晶体的生长方法、生长形态和完整性、晶体结构及相关性能进行研究。 采用高温溶液法，我们先后生长出了二十余块掺质离子种类不同，掺质浓度不同的掺质KTP晶体。用x射线单晶衍射仪测得掺质晶体的晶胞参数与纯KTP晶体的相比，变化不大，同时用同步辐射形貌术对掺质晶体进行研究得到了与纯KTP完全相同的透射同步辐射Laue斑点花样，这都说明掺Zr⁴⁺和Ce⁴⁺没有改变KTP晶体的结构。所有的Zr⁴⁺∶KTP和Ce⁴⁺∶KTP晶体与纯KTP一样，都是由｛100｝｛011｝｛201｝｛110｝几个单形所组成的聚形。但掺质改变了晶面生长习性，主要表现在｛100｝面族变大，｛110｝面族变小，a向相对尺寸变小。掺Zr⁴⁺对其影响尤其明显，晶体a向很薄，外形呈薄片状。Ce⁴⁺∶KTP晶体与纯KTP的形态比较相近。 通过光学显微镜或直接观察到掺质晶体上的包裹体、生长条纹、云层、台阶等宏观生长缺陷。同时，运用同步辐射白光形貌术观察到晶体内部有生长扇形界、生长条纹、位错等微观缺陷，发现掺质使KTP晶体的完整性降低了，特别是Zr⁴⁺∶KTP晶体内部的晶体缺陷密度增大，其完整性不如Ce⁴⁺∶KTP。 运用等离子发射光谱（ICP）测定了掺质离子在晶体中的实际浓度，发现半径较大的Ce⁴⁺，很难进入KTP晶体中占据Ti⁴⁺格位，其分配系数较小，只有1.25×10^-3～6.78×10^-3。半径与Ti⁴⁺相近的Zr⁴⁺，容易进入晶体取代Ti⁴⁺，其分配系数较大，大约为0.0118～0.0386。另外发现，分配系数有随掺质浓度增大而减小的趋势。 分别对Ce⁴⁺∶KTP，Zr⁴⁺∶KTP和KTP三种晶体的透过曲线、倍频效应、a向电导率等性能进行了相关测试。测试结果表明：掺Ce⁴⁺能提高KTP晶体的透过率和透过范围，而掺Zr⁴⁺对晶体透过率的影响较小，其透过曲线与纯KTP的在紫外到近红外波长范围内几乎重合；Zr⁴⁺和Ce⁴⁺的掺入有助于晶体倍频效应的增强，且Ce⁴⁺的掺入后晶体倍频效应增强更明显一些；掺Zr⁴⁺使KTP晶体的a向电导率降低，掺Ce⁴⁺不改变晶体的a向电导率。