该论文选取了碳纳米管分子电子学所面临问题中的儿个关键问题:首先是碳纳米管能带的修正;其次是定位生长问题;第三是碳纳米管的定向排列问题;第四是碳纳米管场效应晶体管中的有关问题,进行了初步研究.一个物质的电学特性无疑取决于其能带结构,作者发现在现有的基于Sp<'3>模型的计算都没有考虑卷曲后引起的基矢的变化.由于卷曲,使得紧束缚模型的三个基矢不再位于同一平面上.因此在第二章里,作者对常用的SP3模型进行了三维的基矢修正,推导了修正后的基矢表达式,并计算了单壁碳纳米管的能带结构.与Sp<'3>模型对比后,发现修正后对禁带宽度和子带数目的描述更为准确.该文的第二章的内容主要是定点生长碳纳米管的工作.通过制备Co为催化剂,使用MPECVD方法和CVD方法成功的实现了定点生长,并且催化剂已经表现出将两催化剂连接在一起的趋势.对CVD方法,得到了直径几十nm,长而且直,缺陷较少的多肇碳纳米管,适合用来制备器件.碳纳米管的取向排列是目前限制其发展的瓶颈之一.尽管有人实现了取向排列,但没有实现对密度的控制.在第四章里,作者利用电场方法成功的得到了取向排列的单壁或多壁碳纳米管,通过控制电场强度或溶液密度可控制其密度.并测量了输运特性.PDMS模板方法曾被用来排列纳米线,但还未被用于碳纳米管的排列.我们设计了不同形状和图案的PDMS模板,进行了实验,取得了有意义的结果.第五章中,作者制备了电极—碳纳米管—电极结构,测量了室温下多壁管的输运特性,并对其逐层特性击穿做了研究.通过逐层击穿方法,我们成功的制备了基于多壁碳纳米管的场效应晶体管.同时发现退火可以明显减小碳纳米管与金属的接触电阻.测量了室温下单壁碳纳米管管束的输运特性,对其击穿特性做了研究,发现击穿将造成金属—碳纳米管接触电阻的增加.使用硅片作为背栅,得到了基于单根单壁碳纳米管管束的场效应晶体管,对器件特性进行了分析.制备了基于多根单壁碳纳米管管束的场效应晶体管,发现与单根单壁碳纳米管场效应晶体管相比,器件的驱动电流明显增大.有的器件为p型器件,有的则为双极器件.该结果还未有报道.双极器件的开关比最高达到了10<'6>,与目前最好的结果接近.测量了单壁碳纳米管场效应晶体管的回滞特性.