随着纳米科学与技术的发展，新纳米材料及其卓越性能逐渐显示在高性能装备制造中广阔的应用前景，进行“纳－微－介观－宏观”跨尺度连接与封装，是纳米结构实现功能化、器件化和产品化的重要环节和关键技术。碳纳米管凭借其优良的电学及热学性能有望成为未来纳米互连导线的替代材料，而互连是以碳纳米管为材料的结构制造、功能器件制备或其组装中不可或缺的环节。随着碳纳米管制品正朝着高功率、高密度、高可靠性以及绿色封装等方向迅速发展，对于互连性能的要求愈来愈苛刻,针对碳纳米管的互连技术的重要性因而也愈显突出。为保证优良的电学、热学及机械性能，钎料热熔互连技术已被证明实现碳纳米管与金属电极互连的有效方法，目前钎料热熔互连技术获得的互连结点尺寸相对过大，碳纳米管之间互连还少有人涉猎，针对下一代新型纳米器件及结构的制造及应用，本文提出了激光复合原子力显微镜探针（Atomic Force Microscope, AFM）热熔钎料进行纳米互连的新方法，并进行了相应的基础研究。针对光纤探针导光激光复合AFM探针的耦合场问题，研究了激光复合AFM探针的近场理论，基于近场光学及电磁学理论，建立了光纤探针导光激光辐照AFM探针的光学近场理论模型及计算模型，利用有限元方法解析了光纤探针、AFM探针及其复合的增强近场，探讨了探针几何形状、激光参数及空间位置等因素对近场增强效果的影响规律；同时以电场为联系纽带，基于电磁学和热学理论，建立了激光辐照AFM探针的热场分析模型，进行了激光辐照AFM探针的温度场仿真研究，为激光辐照AFM探针热熔钎料互连方法提供理论基础。针对钎料热熔及互连碳纳米管问题，进行了纳米粒子钎料热熔过程及其熔化温度的尺寸效应研究，建立了碳纳米管钎料热熔互连的仿真模型，对轴向放置的碳纳米管互连过程进行了分子动力学仿真研究，探究了其钎料热熔互连的作用机理，同时对X、Y、T型结点的碳纳米管钎料热熔互连过程进行了仿真研究，获得了加热温度、钎料尺度、加热时间等因素对互连效果的影响规律。为有效地实现碳纳米管互连点处纳米粒子钎料的精确定位，基于AFM动态组合模式蘸笔纳米刻蚀技术，进行了纳米钎料定点沉积实验，研究了相对湿度、样品表面粗糙度、亲水性等因素对定位沉积的影响规律，根据AFM微悬臂质量与其共振频率的依赖关系，对定量沉积进行了初步的理论分析；同时进行了基于AFM向量扫描模式的定位操作研究，实现了纳米粒子钎料及碳纳米管的定位、定形操作。为实现碳纳米管的激光复合AFM探针热熔钎料互连，研制了光纤探针导光激光复合AFM探针的纳米互连实验系统，基于温度对单晶和聚合物材料表面热熔变化特性，对激光辐照的AFM探针进行了温度测试研究，实现了纳米粒子钎料热熔以及碳纳米管的光纤探针导光激光复合AFM探针热熔钎料互连，研究结果表明光纤探针导光激光复合AFM探针热熔钎料互连方法的可行性，为纳米尺度互连提供了新的技术途径。