碳纳米管(CNT)由于具有优良的电学和热学特性,在其被发现的短短的十几年时间中,受到了全球研究人员的广泛重视。碳纳米管具有低电阻率和可承载电流密度大的特点,使它有可能成为下一代理想的互连线材料。本文对金属性单壁碳纳米管(Single-Walled Carbon Nanotube, SWCNT)的等效参数电路模型进行了提取,并基于这个模型提出了M-M型的双壁碳纳米管(Double-Walled Carbon Nanotube, DWCNT)电路模型,然后以时延性能为主要指标,对单壁碳纳米管束和铜互连线及双壁和单壁碳纳米管束互连线进行了对比研究。参照ITRS2005在亚45nm工艺的互连线参数,通过采用HSPICE电路仿真得到的结果发现,金属性单壁碳纳米管束在互连线的中间层和全局层能够大大缩小时延时间,此外,相比于单壁碳纳米管束,采用双壁碳纳米管束互连线可以进一步改善时延性能。最后,本文通过对碳纳米管束互连线和铜互连线进行的焦耳热分析发现,使用碳纳米管可以有效的降低互连线上由于焦耳热效应而产生的温度升高,从而缓解互连线由于热效应对其性能产生的影响。