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III_2-VI_3族化合物半導体In_2Se_3は、層状構造(α相)あるいは欠損性ウルツ鉱構造(γ相)という独特な構造を有し、電気的・光学的異方性や旋光性など特異な物性を示すことから、新機能性デバイス材料として期待される。本研究ではまず、分子線エピタキシー法により層状構造を有するα-In_2Se_3のエピタキシャル成長に成功し、大きな電気的・光学的異方性を有するという特異な物性を明らかにした。さらに、GaAs(111)B基板を用いることにより、空孔が螺旋状に規則配列して旋光性を有することが知られている、欠損性ウルツ鉱構造を有するγ-In_2Se_3のエピタキシャル成長に成功した。また、フォトルミネセンス測定を行ったところ、579nm付近に鋭い励起子発光が観測され、優れた光学的特性を有していることが明らかになった。
また、α-In_2Se_3およびγ-In_2Se_3へのZnドーピング、Nドーピング等を試みた。様々な条件でドーピングを試みたが、伝導度制御は困難であった。さらに、γ-In_2Se_3の優れた光学的特性に着目し、p-ZnSe/γ-In_2Se_3/n-ZnSeという構造を有する発光素子を目指した検討を行った。(111)GaAs基板を用いて、ZnSe/γ-In_2Se_3/(111)GaAsおよびγ-In_2Se_3/ZnSe/(111)GaAsという構造の作製に成功し、その構造評価および光学的特性評価を行った。
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