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基于金刚石与类金刚石优异的性能，将其场发射体制备成纳米线阵列的形式，其纳米级发射尖端和高径比极大地增强其场致电子发射的能力，可用来作为场发射阴极材料。本文利用化学气相沉积法制备出金刚石、类金刚石薄膜，并利用等离子体干法刻蚀方法制备出具有优异场发射性能的金刚石、类金刚石纳米线阵列，探讨了金刚石、类金刚石纳米线阵列的相关合成工艺和结构与其场发射性能的关系。在本研究中，分别利用电子辅助热灯丝化学气相沉积设备（EACVD）和磁过滤金属蒸汽真空弧（MEVVA）离子沉积与注入系统实现了金刚石、类金刚石薄膜的可控制备。利用化学气相沉积法和高温热处理技术，通过控制镍膜厚度、退火温度、退火时间等工艺参数，研究形成形貌良好、均匀分布于基体表面的镍掩膜的制备条件，镍掩膜的最佳制备厚度为1nm、退火温度700℃、退火时间300s，在这样的条件下能够制备出形貌良好、均匀分布于基体表面的镍掩膜，其颗粒直径为15~55nm。利用等离子体干法刻蚀方法用氧等离子体对附有镍掩膜的金刚石、类金刚石薄膜进行刻蚀，制备出金刚石、类金刚石纳米线阵列。在刻蚀过程中，通过对刻蚀功率和刻蚀时间的控制来调节金刚石、类金刚石纳米线阵列的形貌和结构。在刻蚀功率800W刻蚀时间60min条件下制备出的金刚石纳米线线径平均值188.231nm、线长度平均值4.226μm、长径比22.452；在刻蚀功率500W刻蚀时间150s条件下制备出类金刚石纳米线线径范围28~30nm、线长度平均值368.584nm、长径比12.319。将制备出的类金刚石纳米线阵列作为场发射阴极进行场发射性能测试，测试出其开启电场为1.990V/μm，电流密度达到10.017mA/cm2时，所需外加电场为4.312V/μm。