低维纳米材料如纳米线、纳米管和石墨烯等可作为纳米器件的核心单位并且具有非常优异的电学性质而备受关注。针对当前低维纳米材料电学性能研究难题,本文利用基于微芯片的透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM)原位电学研究方法,自主研发了低维纳米单体材料TEM原位电学性能研究平台。该平台可对低维纳米单体材料进行原子精度无污染刻蚀加工、可变温度的多电极电学测量以及电激励下原子精度的动态响应。论文主要取得以下成果:第一,研发了一种集现代电子显微学原位表征与纳米单体电学性能测量于一体的方法。本论文制备了基于多电极TEM原位电学测量平台,改善了纳米材料集成时接触,提高了TEM原位电学方法电学测量精度。第二,实现了一种具有原子精度的无污染的加工方法。通过微芯片及样品杆在实现变温的同时保持小于1nm/min的样品漂移,成功实现了多种温度下TEM对多种纳米材料原子精度无污染的刻蚀加工。第三,设计并加工了在77K时可观测到库仑阻塞现象的纳米点。基于该InAs纳米点,在77K时成功观测到了库仑阻塞现象。随后升温至300K,较大的热扰动抑制了库仑阻塞,验证了温度是观测库仑阻塞现象的关键因素之一。第四,在TEM中原位观测了单根锥形InAs纳米线的电致断裂过程,分析了纳米线尺寸相关的电致断裂机理。利用高分辨显微术、能量损失谱以及X射线能量色散谱等研究了InAs纳米线在电致断裂过程中微结构的演变。揭示了InAs纳米线电致断裂是由电场以及焦耳热共同作用的结果。第五,制备了一种新型TEM暗场像光栏,极大提高了石墨烯为代表的弱相体材料和胞内多囊体等为代表的非螺旋生物样本的成像质量。