半导体照明用低成本、性能可调荧光粉材料的开发和应用一直以来是人们所追求的。本学位论文以材料学中的相变工程和晶体学中的格位工程为基础,选取晶型丰富的廉价水泥成分Ca₂SiO₄作为发光基质,通过精细调控发光基质Ca₂SiO₄多晶体的相变以及Ce³⁺/Eu²⁺发光中心占据格位实现颜色可调的Ce³⁺/Eu²⁺掺杂Ca₂SiO₄荧光材料。研究Ca₂SiO₄多晶体的相变调控机制,考察发光中心在不同晶型的发光基质以及特定晶型发光基质中不同取代格位的配位多面体结构,讨论荧光粉材料发光性能与晶体结构的关联性,深化对发光特性和发光本质的认识。主要研究成果如下:1.选取Ca₂SiO₄多晶体作为发光基质,通过不同晶型稳定剂离子的掺杂精细调控Ca₂SiO₄多晶体相变,制备合成了Eu²⁺/Ce³⁺掺杂的γ-Ca₂SiO₄,β-Ca₂SiO₄,α’L-Ca₂SiO₄,α’H-Ca₂SiO₄,α-Ca₂SiO₄荧光粉材料,基于晶体学相变工程开发颜色可调的5种晶型Ca₂SiO₄荧光粉材料。讨论了晶型稳定剂离子对Ca₂SiO₄多晶体固态相变过程的调控机制,对比研究了5种晶型Ca₂SiO₄荧光粉材料的发光性能。2.选取具有多重阳离子格位的高温晶型α’L-Ca₂SiO₄,α’H-Ca₂SiO₄,α-Ca₂SiO₄作为发光基质,通过改变Eu²⁺/Ce³⁺激活剂浓度调控激活剂在基质中的占据格位,基于晶体学格位工程开发颜色可调的的Eu²⁺/Ce³⁺掺杂α’L-Ca₂SiO₄,α’H-Ca₂SiO₄,α-Ca₂SiO₄荧光粉材料。研究了激活剂浓度变化,发光中心在基质中的格位取代情况,并与发光性能相关联,阐明了与激活剂取代格位密切相关的发光性能改变的原因。3.在基于Ca₂SiO₄多晶体相变工程以及发光中心占据格位工程实现颜色可调的Ce³⁺/Eu²⁺掺杂Ca₂SiO₄荧光材料的基础上,深入分析五种晶型Ca₂SiO₄的晶体结构及发光材料的晶体场劈裂性能,考察发光中心在不同晶型的发光基质以及特定晶型发光基质中不同取代格位的配位多面体结构,讨论了荧光粉材料发光性能与晶体结构的关联性。