随着纳米技术的迅速发展,器件的尺寸达到亚纳米尺度,较大的互连线电阻率导致集成电路的过热现象严重,硅基电子器件已经达到其发展的物理极限,使用碳纳米管代替传统导线成为了一种新的解决方法。纳米团簇微粒作为钎料起着稳定连接碳纳米管的重要作用,这对纳米操作技术提出了更高的要求。但目前,对于纳米颗粒在操作过程中的理论分析还不明确,对于纳米团簇微粒操作的研究还不深入,因此本文对纳米颗粒的操作过程进行研究,建立了纳米颗粒操作的力学模型,并在此基础上完成了三维操作搭建碳纳米管-纳米团簇微粒结构的实验,搭建出了碳纳米管导线的最小单元,为碳纳米管互连技术奠定了基础。首先,研究纳米颗粒与基底间的作用力,分别分析了纳米颗粒在操作过程中的粘着阶段、吸引阶段和分离阶段,建立了探针拾取、放置、推动纳米颗粒操作的力学模型,并根据模型仿真分析了作用力随距离的变化规律,进一步得到纳米颗粒稳定拾取的判断依据。其次,详细研究了操作中的粘着阶段,以纳米颗粒-基底模型为例,分析了纳米接触力的分布情况,并将仿真结果与解析值对比,验证了仿真模型的准确性;进一步的探究了粘着阶段的影响因素,得到了接触力随纳米颗粒半径与基底材料的变化规律;仿真分析了不同操作情况下的动态过程,包括探针推动纳米颗粒操作、探针拾取纳米颗粒操作和探针拾取纳米团簇微粒操作的动态过程,探讨了操作过程中纳米颗粒的状态变化及作用力变化,为后续实验提供了理论基础。最后,采用SEM平台进行纳米颗粒操作实验,包括前期准备、方法规划以及实验操作;通过分散实验得到了分散纳米颗粒的最佳实验参数;通过纳米团簇微粒的推动实验验证了纳米团簇内颗粒相互结合的稳定性;通过跨基底搬迁纳米团簇微粒实验验证了跨尺度纳米操作的可行性;通过三维搭建碳纳米管-银纳米团簇微粒实验得到了碳纳米管导线的最小单元,验证了三维操作搭建碳纳米管导线的可行性。