近年来，关于半导体纳米结构的电子场发射的报道很多，但是相关的理论研究仍然比较缺乏。因此，许多重要的实验观测现象并没有从物理机理上得到很好的解释。实验观测的主要现象有：发射曲线在FN坐标下的非线性、利用FN理论计算的线性段的场增强因子过大以及发射曲线随温度变化的热敏性质等。　　 由于外加电场可以渗透进半导体内部，改变半导体能带结构和表面电子能量，从而将会影响电子的发射，使得场发射的电压电流关系变的复杂。由V.R.Latham，K.H.Bayliss和许宁生共同建立的场致过热电子发射模型(LBX模型)，考虑了电场渗透对绝缘层能带的影响和对电子的“加热”作用，并将电子有效温度公式和热发射方程引入到场发射电流电压关系的计算中。本文通过修改LBX模型，将其运用到准一维宽带隙半导体纳米结构的场发射中，针对上述实验现象开展了研究工作。　　 本文在场致过热电子发射模型的基础上做了一系列的工作，分述如下：　　 (1)通过考虑渗透电场使能带弯曲和表面态间跳跃电流的电子传输作用，从能带图出发，描述了准一维宽带隙半导体纳米材料的电子输运方式和表面过热电子云的形成。　　 (2)将LBX模型应用到准一维宽带隙半导体纳米线场发射的解释中，引入电子有效温度公式和热发射方程，给出电流密度电场强度关系、电流电压关系并推导出场致过热电子发射的场增强因子与FN曲线斜率的关系表达式。　　 (3)针对氧化锌进行计算，分别引入电子有效温度公式到热电子发射公式和普遍适用的Murphy-Good积分公式的数值计算中，证明了热电子发射方程在通常的实验电场范围内适用于场致过热电子发射模型的计算，只有在电场很高时才需要运用数值计算的结果。场致过热电子发射在电场不高时，其发射曲线在FN坐标下近似为直线，在高电场时呈现非线性性质。　　 (4)针对已发表的各种氧化锌准一维纳米结构阵列的场发射的实验结果进行计算，与FN理论拟合得到超大的场增强因子不同，我们的计算结果场增强因子与几何因子(l/r)较为接近。另外我们还计算了有效发射面积并拟合了实验的电流密度电场强度关系曲线。　　 (5)针对本组单根氧化锌纳米线的实验结果进行计算，同样计算了场增强因子和有效发射面积，并拟合了发射曲线。同时我们还运用有限元方法计算了非金属模型的单根氧化锌纳米线周围的电场分布，从而计算得到几何场增强因子，这个结果与运用场致过热电子发射模型从实验曲线计算的结果相符合。　　 (6)由于场致过热电子电子发射模型中引入了电子有效温度，其本身就具有环境温度的参数，因此具有随温度变化的热敏性质。我们给出了场发射FN曲线斜率与温度的变化关系，并从已发表的文献中的实验结果获得了验证。　　 (7)根据几种不同带隙的半导体的相关参数及实验结果进行计算，验证场致过热电子发射适用的范围。我们发现随着带隙宽度由宽变窄，半导体的场发射逐渐由场致过热电子发射过渡到FN理论形式的发射。