碳纳米管（CNTs）从问世那一刻起,就吸引了全世界科学家的广泛关注。它具有很多独特的性能,比如一维纳米结构,优异的电学、化学和力学性能。而以CNTs为发射体的冷阴极,因其低的开启电场和高的发射电流密度,在场发射领域显示出良好的应用前景。本论文着重研究了CNTs场发射阴极的制备过程、阴极薄膜的后处理技术以及电子发射性能。创新性地提出了一种具有强粘附性的复合型CNTs浆料,有效解决了采用有机CNTs浆料所制备的CNTs薄膜对衬底粘附性差,在测试过程中易打火、脱落、短路的问题,有效提高了CNTs薄膜场发射的稳定性,延长了CNTs场发射阴极的使用寿命。本文完成了以下内容:1.针对有机CNTs浆料在实际场发射中稳定性较差的问题,对浆料进行优化,提出一种具有强粘附性的复合型CNTs浆料。通过扫描电子显微镜（SEM）形貌表征以及场发射性能测试,分析对比两种浆料的场发射性能。得出结论是复合型CNTs浆料对导电玻璃衬底具有更强粘附性,CNTs场发射更稳定。2.分析比较在制备碳纳米管薄膜中使用丝网印刷法和旋转涂敷法的效果。结合浆料特点总结得出旋转涂敷法是实验过程中制备CNTs薄膜的最佳工艺。进一步通过大量实验探讨出基于复合型浆料旋涂法的最佳工艺参数,即低速旋涂转速与时间为1000r/min,30s;高速旋涂转速与时间为1800r/min,30s。高温热处理温度和时间分别为380℃,2h。3.采用反应离子刻蚀法（RIE）对制备的CNTs薄膜进行后处理,以去除CNTs表面残留的无机物。重点研究了刻蚀气体、刻蚀功率和刻蚀时间对阴极表面形貌和场发射性能的影响。得出结论:以CH4:O2=50sccm:5sccm作为RIE气体,刻蚀功率70W,刻蚀时间30min,能有效去除CNTs薄膜表面的硅酸钠,使更多CNTs露出,增强了场发射性能。最终测得阴极的开启电场强度为3.05V/m,当电场强度为5.25V/μm时,场发射电流密度为6.42m A/cm2。