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综述了作者近20年在纳米半导体场电子发射及其作为冷阴极应用的理论模型、优化结构与相应实验研究方面取得的系列进展与突破.理论上提出了宽带半导体能带弯曲场发射模型和量子结构增强场发射的思想,并在其纳米半导体场发射特性实验研究中得到证实.实验上研制出了具有优异场发射性能的几种纳米半导体场发射冷阴极,为该真空纳米电子器件的实际应用奠定了基础.最后,对该领域研究的瓶颈问题及未来发展趋势进行了述评.