從金屬場發(fā)射基本理論與思想著手,引入半導體場發(fā)射理論模型及其在納米體系下的場發(fā)射理論模型的適用性問題。提出了半導體量子結構增強場發(fā)射基本原理與思想,在此基礎上,介紹了以納米多層(量子結構)鋁鎵氮(AlGaN)取向薄膜(極化誘導)作為薄膜冷陰極結構場電子發(fā)射增強功能層基本設計方法與物理模型。進一步地,介紹了單層、多層納米半導體薄膜場發(fā)射設計與制備方法。接著從實驗與理論兩方面,系統(tǒng)介紹不同的量子結構(晶軸取向、膜厚膜層、組分搭配、摻雜濃度及表面處理等)半導體薄膜的場電子發(fā)射特性、場發(fā)射耦合增強物理機制及其能譜特性。*后,對納米半導體場發(fā)射冷陰極器件的發(fā)展與應用進行了展望。