水热法制备ZnO纳米线的场发射特性研究是目前真空微纳电子领域的一个热点课题。主要原因之一是采用水热法可以在玻璃和金属等不同基底上实现大面积纳米线的低温制备(＜100℃)，非常有利于材料与带栅真空微纳电子器件结构的集成。带栅真空微纳电子器件的研制，主要目的是实现低压驱动，然而，水热法制备的ZnO纳米线晶化程度较差、电阻率偏高、纳米线与衬底的接触电阻较大，其场发射特性还满足不了带栅器件的应用要求。因此，寻求优化ZnO纳米线场发射特性的工艺方法并将其应用到带栅器件结构中，以及探索纳米线带栅器件结构集成微加工工艺，对促进ZnO纳米线在真空微纳电子领域的应用至关重要。　　 本论文首先研究了ZnO纳米线表面沉积Pt纳米颗粒对其场发射特性的影响规律。我们制备了表面附着有不同密度Pt纳米颗粒的ZnO纳米线样品。测试结果表明，当Pt纳米颗粒在ZnO纳米线表面未形成连续膜，颗粒的附着不仅不能优化ZnO纳米线的场发射特性，反而对电子发射存在抑制作用，开启电场从沉积Pt纳米颗粒前的～8.3 V/μm上升到～10 V/μm，最大电流密度从～8.2 mA/cm2(电场为～17 V/μm)下降到～2.5 mA/cm2(电场为～26 V/μm)。我们认为这是由于Pt纳米颗粒未形成连续膜，对发射电子从纳米线底部到顶端的输运未能起增强作用，而在顶端位置ZnO与Pt颗粒之间存在接触势垒，限制了电子的发射效率。当Pt纳米颗粒在ZnO纳米线表面形成连续膜，纳米线的场发射开启和阈值电场未有明显降低(分别为～10 V/μm和～25 V/μm)，但最大电流密度明显提高，达～32mA/cm2(电场为～29 V/μm)。这是因为纳米线电导得到提高，电子直接在Pt膜中输运和发射，从而提高了纳米线场发射电流承载能力。　　 其次，论文研究氧化锌纳米线的定位制备及其与带栅真空微电子器件结构集成微加工工艺。我们设计了两套微加工工艺，即牺牲层剥离法和自对位法，分别实现了栅极表面无纳米线附着的带栅氧化锌纳米线器件结构。论文对上述两套微加工工艺进行了分析比较，指出自对位法在实现带栅氧化锌纳米线的研制上具有更高的可行性。该研究结果对促进水热法生长ZnO纳米线在场发射器件中的应用具有参考作用。