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本发明公开一种单壁碳纳米管水平阵列的制备方法,包括:S1,在单晶基底上加载催化剂前驱体,预氧化处理后得到适合生长碳纳米管的单晶基底,并放置于气相沉积设备中;S2,向所述化学气相沉积设备中通入惰性气体及氢气形成保护氛围;及S3,将反应物料通过喷淋方式均匀地喷出,其中喷淋方向垂直于所述单晶基底的生长表面。本发明的制备方法通过喷淋方式垂直喷射将反应物料引入气相沉积设备,从而形成相对均一稳定的气流并均匀作用到反应基底表面,有助于提高碳纳米管阵列的均匀性,因而制备的单壁碳纳米管水平阵列结晶性优异,水平阵列面积可达3.24cm2,平均密度可达20~40根/微米,同时制备方法具有稳定、可控、易放大等特点。