由于独特的螺旋形貌和多晶-非晶交织的内部结构,碳纳米线圈表现出优良的力、热、电、光等物理特性。前人提出了碳纳米线圈的跳跃型电导,但与载流子输运相关的两个重要参数,载流子浓度和迁移率,尚未见报道。本论文围绕碳纳米线圈的电子学特性开展了系统研究,并与其结构特征相互关联起来。在此基础上,探讨碳纳米线圈对温度湿度的响应,并通过物理化学方法调控其响应特征,为实现其进一步的光电子和柔性电子应用打下理论基础。论文第二章首次采用电场调节和有限元分析的方法,对碳纳米线圈的载流子迁移率（）和浓度（9）)进行了研究,得到室温下的载流子迁移率为21cm~2/Vs,载流子浓度为1.6×1019 cm-3。在290 K～350 K温度范围内,增加了0.8～1.6倍,而电导率仅增加了5%～14%。这决定了载流子浓度随温度的升高而显著降低,据此我们提出了sp~2晶粒的热膨胀假设。变温XRD表征将载流子浓度的降低归因于sp~2晶粒在c轴方向的热膨胀,此时碳纳米线圈中有大量的空位为膨胀提供了空间。膨胀时,sp~2颗粒之间的间距压缩导致载流子散射减少,载流子迁移率增大。sp~2颗粒中原子间相互作用减弱增加了带隙,降低了态密度,决定了载流子浓度的减小。沿单个碳纳米线圈长度方向的四电极表征揭示了载流子迁移率随生长过程的减小,载流子浓度随生长过程的增加趋势,阐明了缺陷水平与载流子迁移率之间的负相关以及缺陷水平与载流子浓度的正相关关系,并预测了碳纳米管的潜在光电应用。论文第三章采用了多种方法对碳纳米线圈的物理化学结构进行改性,包括1200°C退火、HCl、NH3H2O和H2O2处理,以调节其湿度响应,并分析其响应机理。我们实验证明了碳纳米线圈的p型导电特性和吸附水分子的施主特性,这两种特性不受处理方法的影响。结果表明,NH3H2O处理显著抑制了碳纳米线圈的湿度响应（几乎没有响应）,但不影响碳纳米管的温度响应,而退火处理同时抑制了碳纳米线圈的湿度响应和温度响应。由于碳纳米线圈中含有大量的空位、缺陷和官能团,NH3H2O处理在碳纳米线圈中引入了非挥发性水分子,阻止了水分子的进一步吸附,抑制了碳纳米线圈的湿度响应。通过这种方法,我们实现了一种独立的碳纳米线圈温度传感器,它不受湿度变化的影响,为基于单根碳纳米线圈的、与湿度和应变无关的器件铺平了道路。