碳纳米尖端具有独特的结构、优良的力学和电学性能，在光电子器件、微电子器件等领域中有着巨大的应用前景。然而，通过适当的掺杂能改变材料的电子结构，从而改变材料的性能。本工作主要通过掺杂氮元素来制备碳氮纳米尖端，并对碳氮纳米尖端的制备和性能进行研究。本文采用等离子体增强热丝化学气相沉积系统（PEHFCVD），以CH₄、H₂和N₂的混合气体作为反应气体，在Si片衬底上制备了不同形貌和结构的碳氮纳米尖端。用Hitachi S-4800场发射扫描电子显微镜（FESEM）、Renishaw显微Raman光谱仪和X射线光电子谱仪对碳氮纳米尖端的形貌、结构和成分进行了研究，并对NCNTPs的场发射性能进行了测试。FESEM照片表明，在不同条件下制备的NCNTPs的形貌将随着沉积条件（如刻蚀性气体比（N₂:H₂）、含碳气体（CH₄）流量、工作压强、偏压电流、衬底温度、沉积时间）的变化而变化。当刻蚀性性气体比（N₂:H₂）、CH₄流量、工作压强、偏压电流（Ib）、温度、沉积时间分别为1:7、20sccm、2KPa、180mA、800℃、20min时，NCNTPs的高宽比、密度以及均匀性达到最佳。随着刻蚀性气体比（N₂:H₂）或CH₄流量的增大，越不利于NCNTPs的生长；工作压强的升高或降低，也不利于NCNTPs的生长；NCNTPs随着偏压电流（Ib）的增大而不断生长；随着沉积温度（T）的升高或沉积时间（t）的增加，NCNTPs的高度、底部宽度、顶端直径都随之增大，但沉积温度超过800℃或沉积时间超过20min，NCNTPs都不再生长。XPS谱和Raman光谱表明，制备的碳氮纳米尖端是由sp³C-C、sp³C-N、sp²C-C、sp²C-N构成的非晶碳氮结构，其非晶相为sp³C-C、sp³C-N、sp²C-C和sp²C-N。NCNTPs的场发射特征表明，NCNTPs的场发射性能与它的形貌和结构有关；具有光滑表面和高密度的NCNTPs比表面粗糙和密度低的NCNTPs具有更好的场发射性能，当电场强度为7.2V/μm时，光滑的NCNTPs能发射的电流密度高达3×10³μA/cm²；氮原子进入碳纳米尖端，形成碳氮结构，导致电子的逸出功降低，从而使NCNTPs比纯的碳纳米尖端具有更好的场发射性能。