介金屬化合物 (TiAl, NiTi, NiAl, …) 和半導體化合物 (GaAs, PbTe, BiTe, GeSb, …) 大部份是由元素直接合成, 合成的方法大概有以下三種:
- 真空封管 (Evacuated Sealed Quartz Tube)
把化學計量比的元素封入抽真空的石英管內, 加熱到反應溫度, 即可讓化合物合成. 此法避免了元素的氧化及蒸發, 可得到結晶性良好的化合物. 因石英管的耐熱僅到1200C, 故合成溫度高於 1200C 的材料不適用.
Bi2Te3
- 真空熔煉 (Vacuum Melting)
把化學計量比的元素在水冷銅坩堝內, 用感應電流或直流電弧熔解, 可直接得到介金屬化合物. 此法適用於高熔點合金或氧化物陶瓷.
Tb0.33Dy0.67Fe2
- 機械合金 (Mechanical Alloying)
把化學計量比的元素粉末放入行星球磨機, 放入至少 10 倍重量的 YSZ 研磨球, 以 350~500rpm 的轉速, 運行數 10 小時後, 因粉末的持續撞擊破碎, 促成合金反應. 此法適用於不易以真空熔煉法合成的介金屬化合物, 比如 Mg2Ni, Mg2Si. 因長時間的粉末研磨, 此法易因粉末黏壁, 粉末黏球, 造成產率不佳, 也可能因球磨罐及研磨球的磨耗造成粉末污染.