碳纳米管是一种非常重要的纳米材料，它有许多非常独特的性质，其中的尖端发射性能使碳纳米管可能成为未来的高效场发射电子源；同时，具有金属性的碳纳米管还具有导电性好、发射性能稳定的特点，可以大面积生长和移植。如果将碳纳米管用作场发射阴极材料，可以得到发射电流很大，工作稳定性和可靠性良好的场致发射阴极。对碳纳米管场发射冷阴极材料的研究具有很强的科学探索性和广阔的应用背景。如果将该阴极应用于微波管中，不仅可以为器件提供一个强大的功率源，而且无疑会较大地提高器件地综合性能。 本文主要研究了碳纳米管冷阴极的制备工艺及其场致发射性能。通过丝网印刷和CVD生长方法对制备得到的碳纳米管场发射冷阴极的发射性能研究结果表明，碳纳米管场发射冷阴极具有良好的场发射性能。 本文采用热化学气相沉积法制备得到了碳纳米管场发射冷阴极。在不同的衬底(表面镀有金膜的Si片、黄铜、紫铜)上以金属镍作为催化剂制备得到碳纳米管场致发射冷阴极。实验首先采用真空热丝蒸发镀膜的方法在平整的Si片衬底上蒸镀一层金膜，之后采用磁控溅射的方法在镀有一层金膜的Si片上溅射一层催化剂金属镍膜，然后采用热化学气相沉积法制备得到了具有较大电流发射(13 mA，电流密度410mA/cm<2>)的碳纳米管场发射冷阴极。分析了不同催化剂金属镍膜膜厚对制备得到的碳纳米管以及相应场发射特性的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)对高温下(700℃)催化剂金属镍膜经过氢气还原后形成的镍颗粒和CVD后生成的碳纳米管进行了表征，并测试了碳纳米管冷阴极的场发射特性。实验获得较大的电流发射，主要是由于金膜的使用和较大有效发射边缘(发射区域是2 mm直径的圆点)。对CVD法制备的碳纳米管冷阴极场发射前后进行了比较，发现实验前后阴极表面的碳管始终保持着紧密的排列。 在丝网印刷法制备得到碳纳米管场发射冷阴极的过程中，对碳纳米管粗品的纯化、丝印浆料的配制、丝印工艺和样品的烧结等工艺进行了研究。利用扫描电子显微镜(SEM)对制备得到的碳纳米管冷阴极进行了形貌分析，研究了其场发射特性，得到了较大的电流发射(11mA，电流密度350 mA/cm)，初步得到了一种制备具有较好场发射特性的阴极的工艺。对用CVD法制备的冷阴极制成器件的发射性能进行了测量研究。