半导体单壁碳纳米管有稳定的物理化学性能、良好的机械柔韧性和对短沟道免疫等特性被认为是后摩尔时代最有希望的半导体材料之一。单壁碳纳米管薄膜晶体管的研究是推动碳基芯片发展的重中之重。然而,由于受工艺和材料的兼容性限制,构建大面积、低压工作（<2 V）的柔性碳纳米管薄膜晶体管仍然面临挑战。本文利用氧等离子体氧化铝栅电极表面获得超薄AlOX介电层结合丝网印刷技术构建出柔性大面积、低压碳纳米管薄膜晶体管阵列（19×8）。创新性地从电极角度解决了用超薄AlOX（～3.6 nm）直接构建晶体管漏电流高的问题;利用低功函的铝为栅电极,首次从工艺优化角度构建出增强型（0 V开启）碳纳米管薄膜晶体管,进一步降低印刷碳基电子电路的功耗。本论文围绕低压、柔性印刷碳纳米管薄膜晶体管的构建及其在NO2传感器、低功耗CMOS反相器和与非门电路应用方面开展了相关研究。其核心内容及结论如下:（1）低压晶体管的构建。通过氧等离子体氧化铝栅电极表面形成超薄（～3.6 nm）AlOX介电层,利用丝网印刷技术构建银源漏电极,在多种柔性基底上构建低压碳纳米管薄膜晶体管阵列。制备的晶体管的漏电流在～10-10 A（同比降低100倍）,解决了利用超薄AlOX介电层直接构建晶体管漏电流高的问题。此外,晶体管在低工作电压（～-1.5–0.5 V）下具有高载流子迁移率(9.9 cm~2V-1s-1)、高开关比（>10~5）及好的机械柔韧性和稳定性。（2）柔性传感器的构建。考虑到NO2对人体呼吸道的危害及当下制备的NO2传感器多为刚性的,在（1）的研究基础上,研制出柔性晶体管型NO2传感器。从响应时间、响应度和检测极限等方面对比了晶体管型和电阻型传感器的性能,证明了晶体管型传感器的信号放大作用,其检测限低至0.069,最小检测浓度低至0.5 ppm。在该研究的基础上有望开发多功能新型传感器阵列,实时检测不同气体信号。（3）低功耗电路的构建。通过优化印刷工艺参数、碳纳米管墨水浓度及打印次数成功制备出增强型晶体管（0 V开启）,并在多种柔性基板上构建出超低功耗CMOS反相器和与非门电路。所制备的纸基CMOS反相器功耗低至63.83 fW/μm,有完美的轨对轨（rail-to-rail）输出特性,可在～VDD/2处实现高低电压转换。当VDD=1 V时电压增益高达32,噪声容限高达92%。此外,构建的与非门电路能够实现相应的逻辑功能。在此工作基础上有望构建出更复杂的超低功耗电子电路系统,对低功耗碳基电子电路的研制具有重要意义。