制备高热电优值的热电材料是将热能直接转换成电能的环境友好型热电转换技术的关键之一。硅作为存储量大、工艺成熟、成本低的半导体工业材料，若以降低材料维数等方法使硅纳米线热电优值达到与目前主流材料同等量级，那么硅纳米线就有望成为新一代的热电材料，广泛应用于热电发电、制冷等。　　 本论文建立了硅纳米线热电优值的理论模型，理论分析表明载流子浓度是影响热电优值的关键因素之一，当载流子浓度n=7.81×1018cm-3时，热电优值取得最大值ZT=9.22×10-3(T=300K);此外纳米线的特征尺寸对于热电优值也有较大影响，当纳米线特征尺寸下降到20nm的时候，热导率会下降2个数量级，此时ZT≈1(T=300K)。由此可知提高硅材料热电优值的有效途径为:选择合适的掺杂浓度和降低硅纳米线的特征尺寸。　　 为了对硅纳米线的热电优值进行测试，设计了一种测试结构，该结构不仅能在纳米线两端产生恒定的温差，而且可以准确地测量温差等热电性能参数。本文基于MEMS工艺实现了硅纳米线与测试结构的集成设计与一体化制造，不再需要将纳米线置于专门的测试装置中，可减小测试误差，提高热电性能测试的准确性。解决了芯片制备中的关键工艺问题，如顶层硅精确掺杂、二氟化氙器件的释放、牺牲层结构腐蚀、金属引线制作参数选取、纳米线组的制备等，制备出含最小线宽40nm硅纳米线的热电性能测试结构。　　 搭建了硅纳米线热电性能的测试平台，对不同温度下硅纳米线的Seebeck系数、热导率进行了测试。根据这些参数的测量值计算出温度100K、200K时硅纳米线对应的热电优值为0.02和0.03，比体硅的预测值提高一个数量级;并对硅纳米线热电优值未能够提高两个数量级做出了分析解释。