单壁碳纳米管(SWCNTs)由于其优异的特性而成为潜在的高性能光学（红外）传感器的研究对象。但目前国际上关于其光电响应的研究工作仍缺乏系统性;材料生长和工艺制造方面都存在复杂的化学过程，导致SWCNTs容易被试剂污染;单根SWCNT的器件只能借助复杂的纳米操控系统，制造困难，缺乏大规模应用的可能性。此外，国际上对基于SWCNT器件的光敏感机理还存在着热型或量子型的争论。　　 针对以上问题，本文首先研究了SWCNTs的生长行为，在自建的热式化学气相沉积(CVD)系统中研究了SWCNTs跨越5μm至1mm宽沟槽及爬1μm至450μm高台阶的生长行为，发现了沟槽深宽比大于1/8时碳管不易同沟槽底发生粘连的规律，实现了厘米量级超长SWCNTs阵列沿气流的定向生长并对其生长机理进行了讨论。　　 在此基础上，使用MEMS（微机电系统）工艺制作了改进的硅盖板，避免了传统盖板造成的漏电问题，通过简单的无光刻工艺制造了不同金属电极的SWCNT阵列器件，并比较了不同金属电极器件的光电性能。结果表明采用Al电极的SWCNT器件具有良好的电学接触和光学响应特性。　　 针对SWCNT器件的响应机理和性能，研究制造了基于单根SWCNT，SWCNT阵列以及SWCNT网络的器件。研究结果表明，单根半导体性（或部分长度为半导体性）SWCNT器件表现出明显的光伏或光电导特性，而单根金属性SWCNT器件并无明显光响应，阵列以及网络SWCNT器件均表现出光电导特性;不同形貌的SWCNT器件均为量子型响应;同样条件下阵列器件的性能优于网络器件，优于报道中基于SWCNT-聚合物复合薄膜材料的红外传感器。本文的研究结果对未来基于SWCNTs红外传感器的设计，制造和封装具有指导意义。