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单壁碳纳米管（SWCNT）具有独特的一维纳米结构和优异的光电学性能，广泛应用于构建二极管、场效应晶体管、传感器、光伏器件等。目前,SWCNT器件的制作可通过碳纳米管（CNT）静电掺杂或钾蒸气掺杂等方法来实现，但存在器件制作工艺复杂、空气中不稳定等问题。本文对SWCNT的化学掺杂及其器件性能进行研究，对改进SWCNT器件的结构设计和制作工艺、提高其光电性能具有重要意义。 对SWCNT原液进行了拉曼测试，分析了SWCNT的手性、缺陷及纯度。基于CNT修饰方法，使用六氯锑酸三乙基氧鎓（OA）和聚乙烯亚胺（PEI）进行了碳纳米管薄膜掺杂和吸光度的实验研究，分析了OA和PEI对SWCNT的掺杂原理。研究表明，使用OA和PEI能对SWCNT进行高效掺杂。 进行SWCNT p-i-n结结构设计，研究基于局部化学掺杂的SWCNT形成p-i-n结的制作流程。基于此流程制得的碳纳米管场效应晶体管（CNTFET）和SWCNT p-i-n结器件。对未掺杂的和掺杂的CNTFET以及SWCNT p-i-n结器件进行电学性能测试实验研究，结果表明：未掺杂的CNTFET的金属电极与SWCNT形成了p型接触，即电流随着负性栅压的增大而增大，其最大开关比为103；用OA和PEI分别对CNTFET的SWCNT沟道进行化学掺杂，掺杂后的CNTFET的电学性能测试实验表明：OA能对单根SWCNT沟道实现p型掺杂；PEI能对单根SWCNT沟道实现n型掺杂；OA和PEI共同对CNTFET的SWCNT沟道进行局部选区化学掺杂构成的p-i-n结器件具有二极管特性，整流比达到103，反向饱和电流仅为9.5pA。 使用1550nm激光对p-i-n结二极管器件进行光伏性能测试实验研究。研究表明：当光照强度为3.7 W/cm2时，开路电压和短路电流分别为Voc=0.36 V和Isc=17.9 pA，光电转换效率和本征转换效率分别约为3.7%和18.7%。