碳纳米管由于其优异的电子特性、高的长径比、良好的化学稳定性以及极小的尖端曲率半径使其成为纳电子器件中作为纳米连接的最佳候选人，在纳电子器件方面有重要的应用价值。碳纳米管与金属之间的电接触是制备碳纳米管器件的关键问题之一，已有的电子束焊接及高温退火等方法，虽然可以在一定程度上降低碳纳米管与金属的接触电阻，但存在操作复杂、效率低等缺点。本论文对大面积、规模化的一维碳纳米管材料与金属铝的超声纳米焊接技术进行了研究。焊接实验前提是碳纳米管在铝基底上均匀沉积薄膜。首先对碳纳米管进行提纯，通过氧气氧化、分散剂分散、酸化处理等工艺，有效的去除了催化剂、无定型等碳颗粒，得到了90%纯度的碳纳米管。再将通过电泳沉积的方法制备在铝基底上均匀沉积一层致密的碳纳米管薄膜，并对不同电泳电压、电泳时间以及硝酸镁添加量下碳纳米管薄膜的形貌进行了分析和讨论。得到了最佳电泳沉积参数。超声波焊实验中，对焊接参数（超声功率、焊接压力和时间）进行了分析和讨论。确定了最佳的焊接条件范围，提高了碳纳米管与基底的连接强度，改善了接触性能。超声纳米焊接技术在碳纳米管场发射阴极纳电子器件方面的应用表明，电泳沉积的到的碳纳米管薄膜与基底接触性能不良导致场发射性能不稳定等情况都有有效的改善。超声波纳米焊接改善了碳纳米管与金属基底的接触性能，使碳纳米管能更有效的发射电子，场发射阴极的开启电压大大减小，发射电流密度增大，电流稳定性提高。对不同焊接条件下的样品进行了场发射性能测试，这将为大规模制备碳纳米管场发射阴极提供了基础。研究结果表明超声纳米焊接可以在纳米材料与基底之间形成稳固的连接，展现了其在微纳米连接领域中的巨大的应用潜力。