高い熱伝導性を有する基板上に、空洞を開けずに作製できる新方式の微小熱電発電素子の開発を進めた。基板上に局所的に熱を注入した際に、注入口近傍の約数百ナノメートルの範囲に生じる非線形の急峻温度場を用いる本熱電素子では、熱電変換材料であるシリコンの長さを短くするほど熱起電圧が高くなる現象が観測されている。本研究では、このメカニズムを明らかにするため、非線形な温度分布下で発現するとされるベネディクス効果の可能性、ならびにフォノン・ドラッグ熱起電力の可能性を検討した。また、同熱電素子のコンパクトな等価回路モデルを考案し、微細化による発電パワー密度の向上の限界を調査した。