本文基于紧束缚近似方法和非平衡格林函数方法，对石墨烯纳米带器件自旋输运和电子输运两个方面进行了研究。为此，开发了一套用于计算石墨烯纳米带能带结构和量子输运特性的模拟工具。论文首先对利用紧束缚近似方法计算石墨烯纳米带能带结构进行了讨论，随后讨论了用于研究量子输运的非平衡格林函数方法，并对实际开发计算程序过程中所用到的算法进行了总结。最后，从自旋输运和电子输运两个方面详细的讨论了在石墨烯纳米带器件输运性质研究上所取得的研究进展。　　在自旋输运方面，主要研究了石墨烯纳米带中的应力效应和石墨烯纳米带的自旋过滤效应。研究发现单轴应力会改变铁磁性和反铁磁性石墨烯纳米带的自旋极化，施加不同的应力会增强或者减弱石墨烯纳米带的自旋极化。自旋极化的变化会进一步影响石墨烯纳米带的电子结构。在应力作用下，反铁磁性的石墨烯纳米带的本征带隙会发生变化，同时在应力作用下导带或者价带中还会产生新的带隙。根据石墨烯纳米带能带结构的特点，提出了利用铁磁性石墨烯纳米带构造自旋过滤器并分析了其自旋过滤效率。研究显示该自旋过滤器可以产生自旋极化电流，并且具有较好的自旋过滤效率。　　在电子输运方面，主要研究了改善石墨烯纳米带隧穿场效应晶体管器件性能的两种结构:异质结构和P-N-I-N型结构。异质结构石墨烯纳米带隧穿晶体管相比于同质结构有更好的器件性能:高开关比和较小的亚阈值斜率。异质结构的器件性能会受到源漏掺杂浓度的影响，通过控制掺杂浓度可以优化器件性能。针对异质结构隧穿晶体管，深入研究了源漏电压、沟道长度和源端纳米带宽度等对器件性能的影响。另外，对P-N-I-N型石墨烯纳米带隧穿晶体管的器件特性进行了研究，研究结果表明该器件相比于P-I-N型隧穿晶体管性能得到了改善，具有更大的开态电流和更小的亚阈值斜率，并且隧穿晶体管的双极特性得到有效抑制。源端N型区域的引入会在器件中产生量子阱并产生共振隧穿，研究发现由于共振现象该隧穿场效应晶体管具有负转移电导特性。