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碳纳米管具有准一维的结构、良好的导电能力、化学稳定性和机械强度，由于其极高的长径比而且能在较低的宏观电场下发射电子，因此被认为是较为理想的场发射材料。
本文利用了宽禁带半导体的特性，对进一步提高CNT阴极的场发射特性作了如下工作：
1．利用金刚石具有热导率高、导电性能较差，适用于做CNT阴极的热沉材料的特性。通过微波等离子烧结工艺，制备了CNT/金刚石复合材料阴极，提高了CNT与金刚石的结合力，减少了烧结过程中金刚石的碳化。
2．利用氧化锌具有较小的电子亲和势(2.1eV)和很好的化学惰性对碳纳米管进行修饰，并进一步研究它的场发射特性。实验结果表明，优化氧化锌的镀膜厚度可有效降低碳纳米管的开启场，镀有氧化锌的碳纳米管开启电场比原碳纳米管薄膜降低数值达到0.45V/μm，且有较好的场发射特性。
3．随后的实验对氧化锌修饰的碳纳米管薄膜进行了稳定性测试，经过长时间场发射过程，碳纳米管发射电流明显下降，经氧化锌修饰的碳纳米管薄膜电流稳定，发射寿命延长；并进一步在低真空中进行场发射测试，实验结果表明，与原碳纳米管薄膜在低真空中很容易被氧化烧断，引起发射电流不断下降，经氧化锌修饰的碳纳米管薄膜电流稳定，说明其抗氧化性能得到提高，在低真空中可稳定发射。