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硒化镓（GaSe）晶体是一种性能优良的中远红外非线性光学材料,具有较宽的透过范围及较低的吸收系数。但晶体自身硬度较低,容易沿着c轴解离。选择掺杂S、In两种元素,S代替Se的位置,In代替Ga的位置,来克服GaSe晶体的缺陷。本论文中采用单温区法合成GaSe及掺杂多晶料,垂直布里奇曼法生长GaSe及掺杂单晶。并应用第一性原理对晶体进行理论计算研究。采用垂直布里奇曼法成功生长出直径30 mm GaSe单晶,XRD表征显示生长的单晶为沿着（004）面生长的GaSe单晶。利用红外光谱测试出GaSe的透过范围为0.65μm-20μm,透过率稳定在62.5%。摇摆曲线测试结果显示半高峰宽为47.76″,单晶性较好。经扫描电镜发现晶体单层中存在空位和包裹体等缺陷。应用纳米压痕硬度仪测试GaSe的纳米硬度及弹性模量分别为0.94 GPa和27.3 GPa。理论计算可知GaSe晶体为脆性材料,带隙值为2.14 eV,折射率与反射率稳定在2.9左右。采用垂直布里奇曼法成功生长出GaSe1-x-x Sx（x=0.008,0.1,0.2）单晶。XRD表征显示低浓度掺杂生长的掺S单晶仍沿着（004）面生长。利用红外光谱测试出GaSe0.8S0.2的透过范围延伸至为0.59μm-20μm,GaSe0.92S0.08效果最佳,透过率为65.3%,半高峰宽为53.61″,单晶性较好,纳米硬度为1.34 GPa,弹性模量为28.8 GPa。理论计算可知,掺杂S元素后晶体带隙值增加,晶体内部各向异性程度降低,折射率、反射率和吸收率均降低。采用垂直布里奇曼法成功生长出Gax In1-x-x Se（x=0.003,0.007,0.013）单晶。掺杂In的单晶仍为沿着（004）面生长。掺In浓度中Ga0.993In0.007Se效果最佳,透过率稳定在65.2%。半高峰宽为53.61″,单晶性较好,纳米硬度为1.03 GPa,弹性模量为28.5 GPa。理论计算可知,掺杂In元素晶体带隙值基本不变,晶体内部各向异性程度增加,折射率、反射率和吸收率均降低。