微放电是指在百微米放电间隙下产生等离子体的过程,能产生高密度的等离子体（也称作微等离子体）,微放电设备具有尺寸小、功耗低、便携等显著优点。同时,微等离子体具有等离子体性质稳定、能长时间维持的特点,广泛用于等离子体显示屏、环境保护、材料加工、生物医学、光开关等领域。由于放电间距较小,表面发射过程对于微放电极为重要,其中,阴极表面热电子发射是表面发射的重要组成部分。许多研究结果表明,当阴极温度达到103K量级时,热电子发射是微放电中的主要电子来源。研究微放电的击穿过程对于认识微等离子体的形成、完善气体放电理论具有重要价值。目前许多研究者都是在稳态的基础上研究了热电子发射对等离子体的影响,即气体击穿之后等离子体的参数达到稳定状态,然而对气体击穿过程中等离子体的演化过程却鲜有研究。本文的主要研究目的是研究阴极表面热电子发射主导的气体放电的演化过程,并分析不同放电参数对气体击穿特性的影响。本文采用一维隐式粒子/蒙特卡洛模拟（Particle-in-cell/Monte Carlo Collisions,PIC/MCC）的模型方法,添加了热电子发射模型、离子二次电子发射模型,并自洽的耦合了外电路模型。研究了大气压下直流驱动微放电的击穿过程,按照等离子体形成时间将击穿过程分为三个阶段。预击穿阶段主要是电子雪崩过程,等离子体区域未形成,电场贯穿整个放电间隙,电子跟随电场运动获得能量。在击穿时刻,电子密度到达临界值,产生等离子体。在后击穿阶段,等离子体区域逐渐稳定,各类等离子体参数逐渐达到稳定状态。并给出了微等离子体的粒子密度、电子能量分布函数、电势、电子能量、粒子电流密度等基本参数,分析了回路信号对放电的影响。此外,本文还进一步研究了阴极鞘层行为对热电子发射的影响,同时给出了粒子数量、能量等重要等离子体参数的守恒关系。研究了背景气体压强、外加电压、放电间隙尺寸等放电参数对气体击穿的影响,发现这三类放电参数都可直接影响气体击穿特性。（1）当背景气体压强较小时,电子密度较低,气体无法击穿;外加电压增大,相同压强条件下气体可以正常击穿,即阴极表面电场可以在小范围内弥补电子密度的不足。（2）外加电压增大,对应的阴极表面电场强度增大,热电子发射率增强,气体击穿速度变快,阴极鞘层厚度变薄。相同的外加电压下,较大的气体压强会缩短击穿时间和小幅度的增大电子密度和离子密度。（3）放电间隙对气体击穿的影响十分重要,不同的放电间隙影响着电子密度,且直接关系着预击穿阶段的时间长短,还关系着气体是否能正常击穿,以及击穿之后能否稳定维持放电。在较小的放电间隙下（100～300 μm）,气体可正常击穿和维持;放电间隙增大至500μm时,发生了两次气体击穿,第一次气体击穿之后无法维持,第二次气体击穿之后可以维持放电;当间隙进一步增大（800～1000 μm）时,发生气体击穿之后无法维持放电。