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单壁碳纳米管(SWNTs)具有优异的电学、热学、机械等特性，可以作为场效应管、场发射器件、化学传感器及微能源器件等的关键材料，有着广泛的应用前景。由于SWNTs器件的尺寸较小，单位面积的器件数量较多，器件之间的距离也较近，所以很有必要对SWNTs器件的电学失效问题进行深入的研究。目前其他失效研究都是基于在较低电压下的SWNTs断裂失效，本文重点研究了在较大电压下(＜100V)SWNTs及其金属电极电击穿现象，观察和分析了SWNTs器件的电学行为，表征了金属电极的电击穿失效过程和形貌变化。 首先，本论文调研了SWNTs以及金属薄膜电击穿失效研究现状。系统了解了相关的SWNTs热学、电学和场发射机理与现象以及金属电极微纳米间隙电学击穿原理，并完成了SWNTs器件结构设计。 其次，本文详细分析了介电泳组装原理，并调研了介电泳工艺的优化方法。在此基础上，本论文提出了一种基于牺牲电极的大规模SWNTs器件的介电泳组装方法。本文使用铝金属线将所有同极偏置电极连接在一起。利用介电泳方法将SWNTs组装在微米电极之间。然后，将铝连接线腐蚀掉，从而获得完全独立的SWNTs器件。该牺牲电极法使得大规模SWNTs器件的集成化变得更加灵活和简单。利用该方法，完成了本文SWNTs器件的加工和制备，并对加工的结果进行了表征与讨论。 然后，本文详细观察了SWNTs器件击穿失效现象，并对机理进行分析。着重描述SWNTs器件失效的电学特性，并结合实验测试分析每个阶段器件的具体行为，提出了在较高电压下SWNTs尖端场发射诱导金属电极击穿放电的失效机制。统计分析了SWNTs断裂电压、所形成的纳米间隙及其对击穿失效现象的影响。 最后，本文详细表征了金属电极电击穿失效后的形貌变化，并分析和确定其转变机理。系统实验分析了不同厚度、不同宽度以及不同厚度对Au电极击穿失效后形貌的影响，以及不同金属材料的表现和不同气压的影响。并对由Au电极薄膜原位转变而成的Au纳米颗粒阵列进行了形貌及颗粒大小的表征。