由于碳纳米管(CNTs)具有优越的电学性能和力学性能，在电子器件和复合材料中有广阔的应用前景。化学气相沉积法（CVD）具有工艺简单，产物纯度高等优点，并且能够直接在基底上得到碳纳米管阵列，是目前使用最多的制备碳纳米管阵列的方法。本论文基于CVD法成功制备了碳纳米管阵列，并研究了工艺参数对不同性质的基底上碳纳米管阵列生长机理及形貌的影响。本文首先研究了碳纳米管阵列在石英（SiO2）基底上的生长，讨论了工艺参数对碳纳米管阵列的形貌和结构的影响，并对碳纳米管阵列的力学性能和导电性能进行了测试，讨论了碳纳米管阵列的一些可能存在的应用领域。其次研究了在图案化的Au/Si和Al/Si基底上碳纳米管阵列的生长情况并进行了讨论。实验结果表明：通过工艺优化，在石英基底上实现了碳纳米管阵列超长和快速生长，碳纳米管阵列最高可达到1.3mm，最快生长速率约为39μm/min。碳纳米管阵列在应变为40%时，塑性形变仅为9.8%；在10次应变为10%的循环压缩后，几乎无机械强度的退化和明显的形变。且在压缩（应变小于15%）过程中，碳纳米管阵列的导电性呈线性变化。碳纳米管阵列对有机溶剂的吸收容量为6~9g.g-1。在图案化的Au/Si基底上，根据反应条件的不同，实现了硅基底上生长碳纳米管阵列。而在图案化的Al/Si上，通过对反应动力学条件的控制，得到了图案化的碳纳米管阵列及其互补结构。