在本论文中，利用射频磁控溅射方法制备了高(002)取向的氮化铝薄膜，结合等离子体刻蚀和聚焦离子束(FIB)微纳米加工技术制作了表面涂敷了氮化铝薄膜的纳米硅锥、氮化铝纳米锥阵列、孔洞中的单根氮化铝锥尖以及一种新型Spindt栅极氮化铝场发射结构等几种氮化铝场发射低维人工结构，系统研究了这些人工结构的场发射特性，为其作为阴极场发射体在真空电子学领域的应用奠定了基础。具体工作包括： 1、利用磁控溅射系统在硅基底上制备了氮化铝薄膜，通过控制实验参数生长了高取向的氮化铝薄膜样品，X射线衍射(XRD)测试结果表明制备的氮化铝薄膜为高(002)取向的薄膜。 2、利用无掩模等离子体刻蚀技术制备了大面积纳米硅锥，在其表面涂敷了氮化铝薄膜，形成了纳米硅锥复合氮化铝薄膜的场发射结构，研究了这种复合结构的场发射特性，发现相比没有涂敷氮化铝的硅锥和在平坦硅衬底上的氮化铝薄膜，这种复合结构有更优异的场发射特性。 3、利用无掩模等离子体刻蚀技术，对氮化铝薄膜做了表面纳米化处理，比较刻蚀前后薄膜的表面形貌和场发射特性后，发现刻蚀后表面形成的氮化铝纳米锥阵列有效地增强了场发射特性。 4、利用聚焦离子束微纳米加工技术，在氮化铝薄膜上制作了孔洞中的单根氮化铝锥尖结构，采用带有双探针的扫描电镜(SEM)场发射系统测量了单根氮化铝锥尖的场发射特性。比较了不同长径比的锥尖的场发射性能，并与利用同样方法获得的单根硅锥尖的场发射特性进行了比较，结果显示氮化铝锥尖具有更好的场发射性能。 5、制作了一种新型Spindt栅极氮化铝场发射结构。通过在氮化铝薄膜上沉积金薄膜，采用FIB刻蚀技术，得到了以金膜作为栅极的氮化铝锥尖阵列结构。研究了这种场发射阵列结构的特性，获得了较大的场发射电流。