微真空电子器件是一种基于真空电子器件原理,采用微电子工艺加工实现的微纳真空器件,它集成了微纳半导体器件的小型化优势,兼具传统真空电子器件速度快、抗辐射、抗干扰的能力。与传统的真空电子器件相比,微真空电子器件中的纳米真空沟道使得电子的传输距离减少,降低了工作电压。此外,特定的金属纳米结构可以激发表面等离激元（Surface Plasmon）,其作用机理是金属表面的自由电子与外部电磁场相互耦合,引发电磁振荡,形成了一种局部场增强现象。本论文将表面等离激元增强吸收与场致电子发射相结合,将表面等离激元所引起的局部场增强效果作用于阴极结构,提升微电子器件的场发射性能。通过仿真以及实验,初步证明了外加光照后,表面等离激原增强吸收作用可以影响场发射电流。本文的主要内容包括:（1）通过CST软件进行计算机模拟仿真,分析了金属纳米结构中的各项参数以及结构尺寸对于场发射性能的影响。分析近红外频率的电磁波对于微纳结构中的电场分布、吸收峰谐振频率、表面等离激元增强吸收的影响,优化设计适用于表面等离激元增强的场发射阴极结构。模拟分析红外信号入射到器件表面时,阴极发射边缘产生场增强,及对发射电流的影响。（2）介绍了微真空电子器件的制备以及表征方法。基于仿真结果对集成纳米真空沟道的周期性结构进行加工制备,设计了周期性结构的加工制备流程,表征并分析了加工制备后的阴极结构。（3）对制备好的纳米真空沟道样品在不同的环境条件下进行场发射直流测试,并分析实验测试结果。对制备好的纳米真空沟道样品进行红外光谱分析,测试其吸收率,并且在纳米真空沟道结构受到红外信号辐照时进行场发射测试,分析实验测试结果。测试结果表明,有尖端的纳米阴极结构具有更低的开启场,但稳定性和可靠性较差,外加偏压过大时,可能会损坏表面形貌;纳米真空沟道结构受到红外信号辐照时,其场发射特性产生了一定程度的影响。