金刚石由于具有众多的优异性能和广阔的应用前景而受到人们的高度重视，特别是各种金刚石微纳电子材料的制备与物性研究已成为近年来凝聚态物理研究的热点。本文借助热灯丝化学气相沉积(HFCVD)技术和其它相关技术的结合制备出金刚石锥阵列、纳米金刚石膜和硼掺杂金刚石膜三种金刚石微纳电子材料，并分别对它们的场发射特性、介电特性和超导特性进行重点研究和讨论。　　 第一，提出了一种借助聚焦离子束(FIB)刻蚀和HFCVD技术来制备同时具有高长径比、相同形貌和可控密度的金刚石锥阵列的新方法，讨论了金刚石锥在受限结构中的生长情况。对比研究了金刚石锥阵列和金刚石膜的场电子发射特性，讨论了导致金刚石锥阵列具有明显增强的场电子发射性能的因素，例如高的长径比和合适的阵列密度等。通过研究三种不同密度金刚石锥阵列的场电子发射特性，重点讨论了场发射过程中的电场屏蔽效应对金刚石锥阵列场电子发射性能的影响，得到了制备具有较弱电场屏蔽效应的场发射阵列的有效途径，为高性能场发射显示器件的制作奠定了实验基础。　　 第二，采用偏压辅助的HFCVD系统，通过调节沉积过程中的甲烷浓度的方法，合成出了不同晶粒尺寸的纳米金刚石膜，讨论了甲烷浓度对纳米金刚石膜的晶粒尺寸和组分纯度的影响，获得了相对介电常数低至2.4的纳米金刚石膜。通过测量纳米金刚石膜的室温介电特性，详细研究了纳米金刚石膜的相对介电常数随频率的变化关系，讨论了导致纳米金刚石膜具有低介电常数的可能因素，包括非晶碳相、晶粒尺寸和纳米孔隙，并分别基于材料的介电常数、晶粒尺寸决定的能带展宽效应和两相介电混合模型的理论对上述三个影响因素进行了解释。　　 第三，利用在HFCVD系统中同时引入氢气、甲烷和硼酸三甲脂蒸汽的方法，制备出了硼掺杂金刚石膜。系统研究了硼/碳比例、衬底温度和反应气压三个重要的实验参数对硼掺杂金刚石膜生长特性的影响，从而得到了制备可控的载流子浓度、高结晶质量的硼掺杂金刚石膜的优化实验条件，并获得了超导转变温度高达8.3K的硼掺杂金刚石膜。通过测量硼掺杂金刚石膜的低温电学特性，验证了硼掺杂金刚石是典型的第二类超导体，并详细研究了载流子浓度和薄膜结构对硼掺杂金刚石膜超导特性的影响，同时对其超导机制和获得较高超导转变温度的可能原因进行了探讨。通过对比研究硼掺杂金刚石膜和纯金刚石膜的光学特性，阐述了硼掺杂金刚石膜的电子态结构，并对低频1330cm-1处出现的反共振声子特征进行了讨论，从而直接证实了薄膜中存在强的电-声耦合这一导致硼掺杂金刚石具有超导特性的最主要因素。