当器件的尺度进入纳米量级,许多新的现象都展现在人们面前,并表现出其潜在巨大的应用价值。同时,纳米管中空的管状结构使得它在分子存储和输运、受约束化学反应、光和气体传感等方面有着其它材料无法比拟的优势；独特的结构和量子限域效应使得纳米管表现出奇特的电学、光学、力学和磁学现象。纳米管MOSFET性能上具有诸多优势,已经越来越得到人们的广泛关注。本文首先利用场依赖的迁移率模型的二维数值模拟,对硼掺杂的纳米管MOSFET的光电输运特性进行了研究。诸如：导电沟道的掺杂浓度、氧化层厚度(Si02)、导电沟道的电阻(Si壳层)及尺寸大小对于纳米管MOSFET导电沟道输运特性的影响,以及外加光源产生的光电流。研究结果表明B掺杂浓度越高,导电性越好,这是因为高浓度的掺杂提高了导电的载流子浓度,从而提高了迁移率μ。另外,纳米管Si壳层的厚度越大,长度越短,导电性也就越好,但是Si壳层不宜过厚,导电沟道也不宜过短,否则会产生电流崩塌、器件抗击穿特性下降、器件对于栅控的敏感性上升或下降等负效应。关于Si02的厚度,对于P型沟道器件,当栅极电压大于0,SiO2越厚导电性越好；当栅极电压小于0,SiO2越薄导电性越好；对于n型沟道器件,则结果正好相反,这是由半导体表面的势垒高度和费米能级的位置所决定的。我们的理论结果定性的与实验结果符合的很好,并且进一步优化了器件模型,以达到更为优良的输运特性。另外,本文详细讨论研究了器件外部环境参数(外加光照)对硅壳层纳米管MOSFET输运特性的影响。结果表明,当入射光波长等于半导体的本征吸收限时,半导体所产生的光响应达到最大值,即产生的光电流达到最大值,而当入射光波长大于半导体本征吸收限时,光响应将迅速下降。另外,当硅纳米管壳层厚度从薄增厚到60nm左右时,光电流达到最大值,继续增大壳层厚度,光电流又开始下降。这是由于当入射光波长较大,即入射光波长较接近于吸收层(即硅纳米管壳层)厚度时,吸收在硅壳层中占主导作用,因此增厚硅壳层厚度可减弱吸收效应,增大扩散效应,使扩散与吸收趋向于平衡,从而使光电流增大；而当吸收层厚度较大,入射光波长相对于硅壳层厚度较小时,扩散在壳层中占主导作用,因此继续增厚壳层厚度会使得扩散更为显著,而吸收更加微弱,从而使光电流减小。当吸收层中的扩散与吸收效应趋于平衡时,光电流达到最大值。另外,验证了光电流随着光强的增大而单调递增。最后我们对器件中的多数载流子——空穴的密度分布进行了详细的模拟分析讨论。得出了两种材料的功函数之差造成空穴耗尽的结论并进行了分析。得到的这些结果表明我们可以把几种影响纳米管MOSFET输运特性的因素结合起来,进行整体的调试和控制来提高它的导电性并且达到使纳米管MOSFET实现高效输运的目的。