由于量子尺寸限制效应的影响，使得集成电路的发展进入了后摩尔时代，为了解决这一问题，人们提出用光子取代电子作为信息的载体，可以避免因距离过近引起的信息之间的相互干扰;但是要实现这样的设想首先要解决的问题就是找到合适的光源。由于硅与集成电路具有很好的兼容特性，并且其自身还具有良好的物理结构及化学特性，所以就确定了以硅材料作为基质寻找合适的发光光源。某些稀土离子在一定的条件下可以发出满足人们要求的光源，所以本论文以制备稀土掺杂的SiO2发光材料为目的，又由于溶胶-凝胶方法是一种反应条件温和、掺杂均匀、成本低等优点，本论文利用溶胶-凝胶技术制备稀土掺杂的SiO2发光材料，并研究了其光学特性。本论文主要做了以下方面的工作。　　 一、利用溶胶-凝胶法制备了Tb3+离子掺杂的SiO2荧光粉，掺杂浓度从0.01％到12.9％间隔变化，并利用光致发光光谱和激发光谱研究了Tb3+离子在SiO2基质中光致发光强度随掺杂浓度的变化情况，结果表明Tb3+离子的荧光发光强度随掺杂浓度的增加呈现先增强后减弱的现象，确定Tb3+离子在SiO2基质中的最佳掺杂浓度在3.6％摩尔百分比左右;　　 二、对Tb3+离子掺杂浓度从0.01％到12.9％间隔变化的样品做了退火温度实验，退火温度变化范围在600℃到1050℃之间，研究了Tb3+离子在SiO2基质中的光致发光强度随退火温度的变化。实验表明Tb3+离子的荧光发光强度随着退火温度的增加也是呈现先增强后减弱的现象，这是由光学活性中心的数量随退火温度的变化和杂质的影响共同引起的，结果表明Tb3+离子在SiO2基质中发光的最佳退火温度应在850℃左右。　　 三、利用溶胶-凝胶法制备镧系稀土离子掺杂SiO2荧光粉的实验，掺杂浓度均为2％摩尔百分比。同样利用光致发光光谱和激发光谱研究了稀土离子的发光情况，作了退火温度为650℃、800℃、850℃、900℃和1050℃的退火实验;研究了Nd3+、Sm3+、Eu3+、Tb3+、Er3+和Yb3+离子在SiO2基质中的发光情况;我们得到了Sm3+和Eu3+离子在SiO2基质中的最佳退火温度在900℃左右，并研究了Eu3+、Tb3+和Er3+离子的激发光谱及能级跃迁的情况，而且得出了Tb3+离子在SiO2基质中的光学活性是最强的结论。　　 四、利用溶胶-凝胶方法制备稀土掺杂SiO2发光薄膜。进行了很多的探索实验，结果不理想，最好的情况下能得到100℃热处理后较平整的SiO2薄膜，但是经高温退火后薄膜表面就会出现严重的起皮及开裂现象，所以利用溶胶-凝胶方法制备稀土掺杂SiO2发光薄膜还有待进一步的探索。