열전성능이 우수한 단결정의 열전 나노와이어, 및 이를 포함하는 열전 나노소자 제조방법이 제공된다.본 발명은, 기판 상에 직경이 40 nm 이하의 제어된 직경을 갖고 0.5 이상의 열전성능지수를 갖는 단결정의 열전 나노와이어를 적치하는 단계와; 상기 나노 와이어를 포함하도록 상기 기판상에 코폴리머층을 형성하고, 그 상부에 전자빔 레지스터를 형성하는 단계와; 전자빔 리소그래피 공정을 수행하여, 상기 나노와이어의 적어도 일부가 노출되도록 상기 코폴리머층 및 전자빔 레지스트층의 일부를 에칭하는 단계와; 챔버 내에서 플라즈마 에칭법을 이용하여 상기 노출된 나노와이어의 표면 산화층을 제거한 후, 산화층이 제거된 나노와이어상에 오믹 컨텍트를 인시츄(in-situ)로 증착시키는 단계 및 상기 나노와이어 상의 코폴리머층 및 전자빔 레지스터층을 제거한 후, 전극을 형성하는 단계를 포함하는 열전 나노소자의 제조 방법을 제공한다.