The present invention provides a clathrate compound which can be used as a thermoelectric material, a hard material, or a semiconductor material. Silicon or carbon are formed into a clathrate lattice, and a clathrate compound is then formed in which specified doping atoms are encapsulated within the clathrate lattice, and a portion of the atoms of the clathrate lattice are substituted with specified substitution atoms. The clathrate lattice is, for example, a silicon clathrate 34 (Si.sub.34) mixed lattice of a Si.sub.20 cluster including a dodecahedron of Si atoms, and a Si.sub.28 cluster including a hexahedron of Si atoms. Suitable doping atoms are atoms from group 1A, group 2A, group 3A, group 1B, group 2B, group 3B, group 4A, group 5A, group 6A, and group 8, and suitable substitution atoms are atoms from group 1A, group 2A, group 3A, group 1B, group 2B, group 3B, group 5A, group 6A, group 7A, group 5B, group 6B, group 7B, and group 8 of the periodic table. Suitable manufacturing methods include melt methods and sintering methods, and moreover intercalant intercalation compounds or the like may also be used as raw materials.

De onderhavige uitvinding verstrekt een clathraatsamenstelling die als thermo-elektrisch materiaal, hard materiaal, of halfgeleidermateriaal kan worden gebruikt. Het silicium of de koolstof wordt gevormd in een clathraatrooster, en een clathraatsamenstelling wordt dan gevormd in welke specificeerde smerend de atomen binnen het clathraatrooster ingekapseld zijn, en een gedeelte atomen van het clathraatrooster met gespecificeerde substitutieatomen wordt gesubstitueerd. Het clathraatrooster is, bijvoorbeeld, een siliciumclathraat 34 (Si.sub.34) gemengd rooster van een cluster Si.sub.20 met inbegrip van een dodecahedron van de atomen van Si, en een cluster Si.sub.28 met inbegrip van een hexahedron van de atomen van Si. De geschikte het smeren atomen zijn atomen van groep 1A, groep 2A, groep 3A, groep 1B, groep 2B, groep 3B, groep 4A, groep 5A, groep 6A, en groep 8, en de geschikte substitutieatomen zijn atomen van groep 1A, groep 2A, groep 3A, groep 1B, groep 2B, groep 3B, groep 5A, groep 6A, groep 7A, groep 5B, groep 6B, groep 7B, en groep 8 de periodieke lijst. De geschikte productiemethodes omvatten smeltingsmethodes en het sinteren methodes, en bovendien kunnen de intercalant intercalation samenstellingen of dergelijke ook als grondstoffen worden gebruikt.