碳纳米管后生长方法作为一种Top-Down手段,被广泛地应用在碳纳米管结构组装领域,也是目前纳米技术研究的主要内容之一。而自组装技术(SAMs)作为Bottom-Up手段的重要内容,在碳纳米管结构组装中也占有重要的一席之地。碳纳米管以其优异的力学、电学特性,随着碳纳米管材料在生长、操纵等技术方面取得的重大进展,使其最有希望成为下一代构筑纳机电系统(Nano-Electromechanical System,NEMS)的纳米材料,以碳纳米管为敏感结构的NEMS器件设计和研究成为纳米技术领域研究的重点和热点。为了实现碳纳米管的有序、可控、规模化的结构组装,为碳纳米管NEMS器件提供可行的敏感结构组装方法和工艺,本论文侧重于将上述两种方法相结合开展碳纳米管结构组装实验研究。首先对碳纳米管的结构和制备方法进行研究。不同制备方法生长的碳纳米管材料质量有所不同,实验前需要进行必要的提纯和羧基化处理。处理后的碳纳米管容易制备成分散溶液,供后续定向和定位排布实验之用。对碳纳米管的分散溶液的流变特性和电学特性做了深入研究。本章是后续实验研究的理论基础。自组装技术是构建纳米结构的有效手段。分别对氨基自组装膜(Aminopropyltriethoxylsilane, APTES)和甲基自组装膜(Octadecyltrichlorosilane, OTS)进行了研究,发现两种不同极性的自组装膜对碳纳米管具有不同的吸附性能。论文由此提出了微压印和自组装相结合进行碳纳米管选择性吸附的实验方案,为后续的定位排布实验提供依据。实验采用了气体驱动流体方法进行定向排布实验。利用设计的实验装置,开展了定向排布相关的实验内容。采用该方法可以实现大规模碳纳米管定向排布。作为对气体法定向排布的补充,还开发了一种新型的碳纳米管定向排布实验方法,即旋转排布方法。通过对硅片基底进行必要的表面处理,旋转法可以有效地改善碳纳米管定向排布实验效果。在碳纳米管的选择性吸附实验基础上,借助微压印技术,开展了碳纳米管的定位排布实验研究。不同极性的自组装膜可以组装到同一实验基底上,可以实现了碳纳米管的选择性定位。将定向和定位技术有机地结合起来,通过实验初步实现了碳纳米管的定向和定位排布。开展碳纳米管定向和定位排布实验研究的目的在于构筑和组装NEMS器件,并提供可行的实验和工艺方法,为此开展了在MEMS结构上组装碳纳米管的实验工作。在自组装和流体驱动作用下,碳纳米管可以组装到MEMS电极结构上。这种结构在NEMS器件中有着广泛的应用价值。