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本论文通过高温固相法合成了稀土离子和金属离子掺杂的镓酸盐体系的发光材料并研究了材料的晶体结构和发光性能。使用X射线粉末分析仪测试分析了发光材料的晶体结构。光学性能则通过荧光光谱仪、热释光谱仪和单光子计数器进行测试分析。获得的研究成果如下：(1)首次使用高温固相法制备了斜方晶系的CaGa2O4:Eu3+红色荧光粉材料,并研究了其物相结构,激发和发射光谱以及内部的能量传递机制。结果表明,CaGa2O4:Eu3+荧光粉材料在255 nm的紫外光激发下其发射光谱有两个发射带：1)弱基质的发射介于420-550 nm；2)线状Eu3+的特征发射位于550-750 nm,其主峰分别为578 nm,586 nm和597 nm,612nm和617nm,655nm以及702nm,分别属于Eu3+的5D0-7F0,5D0-7Fi,5D0-7F2,5D0-7F3 和5D0-7F4特征跃迁,其中5Do-7F2跃迁(617nm)最强,属于电偶极跃迁。掺杂后Eu3+离子占据扭曲的非反演对称中心的格位。通过对发射峰和离子浓度的关系研究发现当Eu3+的掺杂浓度为0.04时,发射强度最大。当掺杂大于该浓度时,发射强度减弱,出现浓度猝灭现象。激发光谱中Ga-O电荷迁移带(CTB)位于280 nm,基质的宽带发射和Eu3+离子的特征激发峰有部分重叠,表明CaGa2O4基质和Eu3+离子间可能存在能量传递,通过低掺杂(0.002)和高掺杂(0.04)样品在255 nm激发下的发射光谱的对比,该能量传递抑制了基质发射从而增强掺杂离子的发射。此外,通过比较(CaGa2O4和Eu203)的机械混合样品和高温固相法得到的CaGa2O4:Eu3+样品的发射光谱,进一步证明了能量传递的存在。(2)长余辉发光材料由于新的应用而引起了广泛的研究兴趣。一方面可应用于白光LED有效克服频闪,另一方面也可以应用于生物活体探针研究分子的动态学过程。本文在前人关于ZnGa2O4:Cr3+红色长余辉发光材料的研究基础上,通过Si4+离子的共掺杂,研究了Si4+掺杂对ZnGa2O4:Cr3+荧光粉光致发光特性和余辉性能的影响。热释发光曲线的拟合结果表明Si4+掺杂使作为陷阱中心的锌空位的数量产生变化。当Si4+的掺杂量为0.01时,锌空位的数量最多,样品的余辉性能最好。最后,在前人的研究基础上,通过综合分析样品的发射光谱、余辉衰减曲线、热释发光曲线,我们推测随着Si4+掺杂量的增加,锌空位先是增多,达到饱和后逐渐减少,此外,Si4+优先占据锌空位,然后取代Ga3+离子的格位,GaZn反位缺陷随着Si4+的掺杂量的增多而不断增多,使所有样品的N2线和R线的相对强度均得到增强。