场发射显示器具有分辨率高、对比度好、响应速度快、视角广、亮度高等优点受到广泛关注。但由于阴极材料的限制,场发射显示器的在实用化和大尺寸等方面一直没有取得大的突破。碳纳米管具有很高的强度、良好的导热性及化学稳定性,因此是一种非常理想的场发射冷阴极材料。采用化学气相沉积法在不同基底上制备了碳纳米管薄膜,并对其场发射性能进行了比较。对碳纳米管场发射阴极的制备进行了研究,分别用丝网印刷法和印刷涂覆法制备了CNTs阴极,并且通过激光烧蚀和金属掺杂等方法对CNTs阴极薄膜进行改性,提高其场发射性能。本文主要包含以下几部分内容:1、采用Ni（NO₃）₂、Mg（NO₃）₂和Fe（NO₃）₃、Mg（NO₃）₂体系催化剂分别制备出碳纳米管,发现由Ni（NO₃）₂、Mg（NO₃）₂体系作催化剂制备的碳纳米管缠绕程度较轻,分布也较为均匀。由Fe（NO₃）₂、Mg（NO₃）₂体系作催化剂制备的碳纳米管团聚在一起,分布不均匀。2、将Fe（NO₃）₃、Mg（NO₃）₂系催化剂浆料丝印于石英、硅片、钛片上,用CVD法原位生长CNTs薄膜,发现薄膜表面碳管的管径较为均一,碳管分布较为均匀,可以有效的克服Fe（NO₃）₃、Mg（NO₃）₂系催化剂直接生长碳纳米管引起的团聚。3、用Fe（NO₃）₃、Mg（NO₃）₂体系催化剂在石英、硅、钛基底上生长的碳纳米管制作碳纳米管阴极作场发射研究,发现在石英基底上的碳纳米管薄膜场发射性能较好。开启电压为较低,电流密度比较大,发射稳定性比较好。4、在丝网印刷工艺的基础上,提出了印刷涂覆工艺,用该工艺制备的碳纳米管阴极场发射开启电压比较低,发射电流比较大,但实验中发现发射电流的稳定性较差。5通过激光烧蚀和金属掺杂等方法对CNTs阴极薄膜进行改性,提高了场发射性能。场发射开启电压明显降低,发射电流显著增大,发射稳定性也得到了改善。