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半导体性单壁碳纳米管(semiconductingsingle-walledcarbonnanotubes，s-SWNTs)具有优良的电学性能，是构建及集成高性能SWNTs器件的理想材料。本论文针对s-SWNTs阵列的制备这个研究目标，合成了高密度和超长的SWNTs阵列，提出了氙灯光照、电场扰动选择性生长以及选择性溶解三种制备s-SWNTs阵列的方法和思路。主要成果包括：
在SWNTs阵列生长方面：对低压化学气相沉积系统(lowpressurechemicalvapordeposition,LPCVD)进行了改进，合成了多种SWNTs阵列。采用含3wt％水的乙醇为碳源，在A面蓝宝石上合成了高密度SWNTs阵列，SWNTs密度在20根/μm左右，利用基底诱导的原理，实现了对SWNTs阵列生长方向的局域调控。提出了PMMA掩模的LA-DPN技术(lithographyassisteddippennanolithography,LA-DPN)，实现了对Fe(OH)3胶体粒子的定位沉积及SWNTs的定点生长。
在光照法制备s-SWNTs阵列方面：发现了长弧氙灯光照对SWNTs具有直径选择性和金属/半导体选择性，提出了利用氙灯光照制备s-SWNTs阵列的方法。从蓝宝石基底上的SWNTs阵列出发，制备出了高密度s-SWNTs阵列。原子力显微镜(atomicforcemicroscopy，AFM)及Raman光谱等表明，直径小于1nm的SWNTs更容易被氙灯光照破坏。633nm及514m激光的Raman光谱表明，经过60min光照，在直径在1.1-1.5nm之间的SWNTs中，s-SWNTs含量从47％增加到94％。电学输运性质测量表明，经过120min光照，高密度SWNTs阵列中的m-SWNTs被完全去除。在氙灯光照下，由SWNTs阵列构建的场效应晶体管(fieldeffecttransistors，FETs)的开关比从小于10增加到2000以上。对于蓝宝石基底上的SWNTs阵列、SiO2基底上的高密度SWNTs薄膜以及转移到硅基底上的SWNTs阵列，氙灯光照均有非常好的金属/半导体选择性。
在电场扰动CVD法生长s-SWNTs阵列方面：提出了直流电场扰动CVD法生长s-SWNTs阵列的方法，研究了不同电场强度及加载方式对气流定向的超长SWNTs阵列生长的影响，对生长结果进行了Raman光谱及Ⅰ-Ⅴ测量表征。当电场垂直基底表面时，m-SWNTs受到电场的扰动很快就停止生长，而s-SWNTs则继续生长，体现出显著的分离生长特点。当电场平行基底表面时，也能够观察到分离生长的现象，有时还能够观察到部分SWNTs偏离气流方向定向生长的现象。电学测量及Raman光谱表明，电场强度的增加有利于m-SWNTs生长出催化剂区域，但会强烈扰动其进一步的生长，而受电场影响较小的s-SWNTs仍然能正常生长，最终形成超长s-SWNTs阵列。
在选择性溶解法制备s-SWNTs阵列方面：提出了利用选择性溶解法制备s-SWNTs阵列的思路，证实了生长在基底表面的SWNTs能够在溶液中直接溶解。生长在硅基底表面的SWNTs阵列能够被菲、α-萘胺、硫堇、偶氮苯、1，4一二硝基苯及α-萘酚的饱和乙醇溶液直接溶解，且不同溶液的溶解能力具有明显的差异。Raman光谱表征表明，在α-萘酚溶液中浸泡10h后，蓝宝石基底上的SWNTs的RBM峰信号减少了44％。