无机光电功能晶体材料作为高新技术领域的重要材料，在很多领域的应用中受到广泛关注，诸如微电子、航天、通信、光电子等。其中输出波长在紫外、深紫外范围的无机光电功能晶体也一直是科学研究的前沿热点之一。本论文主要以设计合成新型紫外、深紫外无机硼酸盐光学晶体为目标。研究过程中基于碱金属、碱土金属硼酸盐体系，向其中引入[SiO4]4-四面体及F元素，通过高温熔液法、真空封管法等方法在相应的开放及密闭体系中探索合成新型的碱金属、碱土金属复合的紫外、深紫外光学晶体材料。经过科学系统的实验探索，本论文中合成了一系列紫外、深紫外无机光电功能晶体并对其进行了系统的性能表征和理论分析。主要成果如下：1、 碱金属及碱金属、碱土金属复合硼酸盐的合成、性能表征和理论分析碱金属及碱土金属元素普遍具有较强的金属性，且在成键时无d-d或f-f电子跃迁，因而作为化合物的阳离子其对于拓宽透过范围有显著优势。而B-O基元本身因其丰富的结构类型及优异的光学各向异性，早已成为研究无机光电晶体的首选阴离子基团。因此本论文以经典的碱金属、碱土金属硼酸盐体系为基础进行了一系列探索，主要研究成果如下：（1）碱金属硼酸盐CsB7O10(OH)2是采用真空封管法在封闭体系中获得。CsB7O10(OH)2结晶于单斜晶系，C2/c（No. 15）空间群，该晶体具有独特的二维阴离子结构。其中[BO3]3-、[BO4]5-及[OH]-基元相互连接形成独特的阴离子基本构筑单元[B7O12(OH)2]5-，该基本构筑单元不断相互连接形成了独特的波状二维无限层。而这些层与层之间则由Cs-O离子键连接形成三维晶体框架结构。其中[OH]-的存在对于性能调控发挥着重要作用，一方面它的存在减少了桥氧的数目，从而使其能有效的切割B-O阴离子框架降低阴离子结构的维度，增加阴离子结构的光学各向异性；另一方面[OH]-的存在也减少了悬挂键的存在，利于拓宽透过范围。紫外-可见-近红外漫反射测试表明CsB7O10(OH)2的紫外截止边<190 nm。此外，通过第一性原理计算分析了其电子结构及其结构-性能关系，计算结果表明该化合物具有较大的双折射率约为0.08@1064 nm。（2）碱金属及碱土金属复合硼酸盐CsBaB7O12是采用高温熔液法获得，结晶于单斜晶系P21/c（No. 14）空间群。CsBaB7O12的晶体结构中，基本构筑单元[B7O14]7−通过共享氧原子形成三维的开放性阴离子骨架，Cs+和Ba2+填充在骨架中不同的孔道中，形成最终的CsBaB7O12晶体结构。漫反射测试表明该晶体的的紫外截止边低于220 nm，其计算的双折射率为0.05@1064 nm。2、硼硅酸盐晶体NaCa5BO3(SiO4)2的合成、表征和理论分析硅酸盐晶体存在历史悠久，数量庞大且结构复杂多样。硅酸盐晶体的结构多样性主要来源于其多样的结构基元及其复杂的连接模式。其中占主导地位的[SiO4]4-四面体具有高度对称性，非常有利于光的透过，将其引入硼酸盐光学晶体的设计中，对于拓宽透光范围十分有利。B-O和Si-O两种基元结构多样，两者的结合既可以增加晶体结构多样性，且有利于得到具有紫外甚至深紫外截止边的晶体。本论文对该设计思路进行实践，得到了晶体NaCa5BO3(SiO4)2。该晶体结晶于单斜晶系，P21/c（No. 14）空间群。在该晶体结构中，它的阴离子结构是以孤立的[BO3]3-及[SiO4]4-形式存在，这在碱金属碱土金属复合的硼硅酸盐中还是首次发现。阳离子以[NaO7]13-多面体和[CaOn](2n-2)-（n = 7, 8,9）多面体的形式存在。紫外-可见-近红外漫反射测试表明该化合物的截止边小于240 nm,第一性原理计算的结果表明该化合物为直接带隙化合物，且其双折射率约为0.024@1064 nm。3、硅酸盐氟化物晶体NaBa3Si2O7F的合成、表征和理论分析在上述设计思路获得的碱金属、碱土金属复合的硼硅酸盐晶体的基础上，本论文对其进行了进一步研究。为了利用硅酸盐在拓宽激光透过范围的优势，本论文继续对硅酸盐体系进行初探，并同时引入强电负性的F原子，欲使获得的光电晶体的价带顶下移，从而增大带隙，即有利于增大激光的透过范围。最终实验得到碱金属碱土金属复合的硅酸盐氟化物NaBa3Si2O7F。NaBa3Si2O7F结晶于正交晶系Cmcm（No. 63）空间群，晶体结构中阴离子结构是以孤立的[Si2O7]6-的形式存在，F-与Ba2+成键，同时Ba2+又与[Si2O7]6-共用O原子，形成整体的三维晶体结构。紫外-可见-近红外漫反射测试表明，化合物在6.55-0.48 eV之间都没有吸收，即对应透过范围190~2600 nm，同时对其进行Eu3+掺杂，发现该晶体也是一种很好的荧光材料。4、氟化硼酸盐Ba2B7O12F的合成、表征和理论分析总结前述工作，可以发现硼酸盐晶体作为光电功能晶体的一个探索领域，其本身确实具有很大优势，而在NaBa3Si2O7F晶体中，引入F元素确实能增大化合物的带隙，借鉴近年来氟化硼酸盐的发展，总结前述工作，我们也对碱金属、碱土金属氟化硼酸盐进行探索，得到了具有新的基本构筑单元的碱土金属氟化硼酸盐Ba2B7O12F，它结晶于单斜晶系，C2/c（No. 15）空间群，其阴离子框架是由基本构筑单元[B7O16F]12-构成的三维开放性骨架，三种Ba原子填充在孔道中，形成完整的晶体结构。紫外-可见-近红外漫反射测试表明该晶体具有较大的带隙约为6.67 eV。此外，采用第一性原理计算进一步分析了该化合物的电子结构及其结构-性能关系。