金刚石薄膜由于可具有特殊的负电子亲和势表面和优异的综合性能,作为冷阴极发射材料在高频、高温、大功率电子器件及真空电子器件中受到广泛关注。选用合适的制备工艺条件、恰当的表面处理方法得到的掺杂金刚石薄膜,具有负的表面电子亲和势和高的二次电子逸出深度,在二次电子发射阴极材料方面显现出优异特性,成为次级发射材料研究的热点。论文在对金刚石薄膜二次电子发射特性进行理论分析的基础上,利用微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）技术,分别以H₂+CH₄,H₂+CH₄+B₂H₆,Ar+CH₄+CO₂+B₂H₆,H₂+CH₄+N₂,H₂+CH₄+NH₃作为反应气体,采用不同的工艺条件在单晶硅基底上,制备出不同特性的金刚石薄膜,并对制备的薄膜进行各种表征分析及二次电子发射性能测试。研究了CH₄浓度、衬底温度对金刚石薄膜取向性的影响,制备出高取向金刚石薄膜;探讨了掺硼（氮）浓度对制备金刚石薄膜织构形貌、组成结构的影响;分析了掺硼浓度、取向性、晶粒大小以及初级电子能量对薄膜二次电子发射系数的影响,并最终获得了二次电子发射系数高达98的高质量金刚石薄膜冷阴极。