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CuGa3Te5和Cu2Ga4Te7都是具有缺陷的闪锌矿结构直接带隙半导体材料，带隙宽度分别为Eg=1.0eV(CuGa3Te5)和Eg=0.87eV(Cu2Ga4Te7)。该结构材料最大的特点是其内部存在有阴阳离子缺陷对（Ga+2Cu+2V-1Cu），金属Ga原子占据在Cu原子品格位置的反结构缺陷表示为Ga+2Cu，Cu原子空位用V-1Cu表示。这类缺陷对调控能带结构及热电性能具有巨大的潜力和空间，因此，我们考虑通过不同的元素替换来优化三元Cu-Ga-Te基半导体材料的热电性能，通过粉末冶金法、SPS烧结方法制备样品。主要研究结果总结如下: 1、制备CuGa3Te5三元合金，其直接带隙宽度约为1.0eV。在717K时，CuGa3Te5达到最高ZT值0.3。 2、通过在CuGa3Te5中用Sb原子非等电子替换Cu原子后，制备了Cu1-xGa3SbxTe5(x=0，0.02，0.1，0.2)，并研究其热电性能。替换后得到的固溶体具有相对较低的热导率。在701K时，Cu0.98Ga3Sb0.02Te5的ZT值达到最大值0.42，比本征状态下提高近40％。 3、采用Sb非等电子替换Cu2Ga4Te7三元合金中Cu原子，设计制备了Cu2-xGa4SbxTe7(x=0，0.05，0.1，0.2)化合物。在719K时，Cu1.95Ga4Sb0.05Te7的ZT值达到最大值0.41，比本征状态下提高近14％。 4、在Cu2Ga4Te7半导体材料中用Zn原子分别替换Cu原子和Ga原子后，制备了Cu2-xGa4ZnxTe7(x=0，0.05，0.1，0.2)和Cu2Ga4-xZnxTe7(x=0，0.05，0.1，0.2)系列材料，并研究了其热电性能。研究发现，当Zn元素分别替换材料中Cu和Ga后，费米能级EF附近的态密度(DOS)和有效质量增大，因此同温度下材料的Seebeck系数随着Zn含量的增加而变大。材料的禁带宽度Eg宽化，电导率随着Zn含量的增加而变小。同时，元素替换后由于空位浓度降低导致声子散射减弱，材料的品格热导率KL升高。在770K时，Zn元素同时替换Cu或Ga后的材料得到最大ZT值0.47，比本征情况下提高近22％。