利用基底材料及外包覆纳米材料的表面增强效应可使被检测的物质或分子的发光光谱强度提高若干个数量级,这个特性已在拉曼增强光谱研究领域受到了海内外研究者的广泛关注并得到较大的应用。近年来,半导体材料的表面增强光谱技术研究与应用逐渐受到了海内外研究者的关注。研究发现,通过利用各种特殊半导体材料对被检测材料进行包覆或修饰,能大幅提高一些被检测物的荧光及红外光谱强度,此项技术对材料分析及痕量检测等都具有重要研究价值和应用前景。目前,对半导体表面荧光增强效应的报道及研究还较少,对其荧光增强效应的理论机制与实验研究的深度还有待提高。本论文通过以n型Nb₂O₅为衬底及包覆材料,采用射频磁控技术在ZnO纳米线、TiO₂纳米结构、SnO薄膜以及Ga₂O₃薄膜上包覆及修饰Nb₂O₅薄膜,从实验及理论上研究了包覆及修饰Nb₂O₅薄膜前后,不同材料的形貌、微结构光致发光强度的变化特点,并对表面修饰后的纳米结构表面荧光增强的物理机制进行了一定的分析。论文主要研究工作如下:（1）采用水热合成法,在不同条件下,制备出了取向ZnO、TiO₂纳米线阵列,研究了水热合成中的氨水浓度及反应时间对生长的取向ZnO、TiO₂纳米线阵列结构及形貌参数的影响,实现了通过改变制备参数调控生长的取向ZnO、TiO₂纳米线阵列形貌及光致发光特性的目标。（2）采用磁控溅射技术,以Nb₂O₅为靶材,通过调控溅射时间和溅射功率,在前期制备的不同ZnO、TiO₂纳米线阵列样品上溅射包覆了一层厚度不同的Nb₂O₅薄膜。用XRD测试技术对溅射包覆Nb₂O₅薄膜前后的样品微结构进行了对比测试。测试比较了包覆了Nb₂O₅薄膜前后样品的光致发光特性。研究发现,通过控制溅射时间,可以对实现对包覆的Nb₂O₅薄膜厚度的控制,而ZnO、TiO₂纳米线阵列样品不同、包覆的Nb₂O₅薄膜厚度不同,其光致发光特性也不同。包覆Nb₂O₅薄膜可有效增强ZnO、TiO₂纳米线阵列样品的发光强度。（3）采用磁控溅射技术,首先在Si O2基底上分别沉积制备了厚度不同的SnO、Ga₂O₃薄膜,分析了SnO、Ga₂O₃薄膜形貌及发光特性。研究发现通过调控溅射沉积时间可实现对SnO、Ga₂O₃薄膜形貌、厚度及发光特性的调控。随后,在制备出的不同的SnO、Ga₂O₃薄膜样品上溅射沉积了一层纳米尺度的Nb₂O₅薄膜构成了复合结构。用XRD分析仪对不同条件下制备的复合结构的晶体结构进行了对比分析。研究了不同复合结构样品的发光特性。研究发现,在SnO、Ga₂O₃薄膜上沉积Nb₂O₅纳米薄膜后,复合结构样品的紫外发光峰强度减弱,缺陷发光峰强度增强。（4）根据测试对比出来的PL曲线图,给出了溅射沉积时间、溅射功率等制备条件对Nb₂O₅薄膜包覆的纳米结构的荧光光谱的影响,对包覆Nb₂O₅薄膜前后纳米阵列及薄膜的表面增强光谱特性的物理机制进行了理论分析,研究结果对开发Nb₂O₅薄膜材料的荧光光学特性,提升其发光强度,研制新型Nb₂O₅薄膜的光学应用都有重要的应用价值。