本论文将介绍用铁催化剂合成多重垂直分支碳纳米管和用镍催化剂合成单根单壁碳纳米管(SWNTs)，两端和多端单壁碳纳米管器件制作，和多种单壁碳纳米管器件的电输运测量。 第一章介绍了一些基本的有关碳纳米管和碳纳米管的几何结构和能带结构方面的知识。根据从二维石墨层得到的碳纳米管能带结构，简单讨论了碳纳米管的输运性质。 在第二章，介绍了用化学气相沉积(CVD)的方法，用甲烷作反应气体铁纳米粒子为催化剂合成有多重垂直分支的碳纳米管结构。 在第三章，介绍了用NiSO4作催化剂的前驱，用甲烷作为反应气体，在Si/SiO2表面直接合成单根单壁碳纳米管。这种新的表面生长方法合成了直径分布从0.7nm到3nm长度可到几十微米的单壁碳纳米管。实现了在硅片上用镍的催化剂岛定位生长单根单壁碳纳米管。 第四章介绍一个“T”形三端单壁碳纳米管器件输运测量。演示了一个依赖于背底门电压的整流行为。这一现象的原因被归结为在两个不同的半导体碳纳米管接触处形成了p-p型同型异质结。另外，由于结构的不对称一根碳纳米管可以控制另一根碳纳米管电流，是因为这一根碳纳米管作为另一根的局域门电压影响了碳纳米管和电极接触处的Schottky势垒。这一性质可以用来实现仅仅依赖于碳纳米管的晶体管和放大器。 第五章将讨论一个单根单壁碳纳米管量子点耦合到金属和铁磁电极的输运测量。通过翻转铁磁电极的磁化方向，磁场导致的低温磁阻(MR)被调制，显示了滞回的性质。 第六章描述了在直径约2.5nm的单根碳纳米管中发现了大的负磁阻，最大可超过25％。样品是用镍的催化剂岛的方法生长的。电阻显示了1nT的温度依赖关系，并在低温出现饱和。 第七章为结论。