为了提高传统Spindt型场发射阵列阴极的稳定性,提出了一种新型的LaB6复合型场发射阵列阴极结构,该结构包括非晶硅电阻层、钼过渡层和六硼化镧发射体层.基于ANSYS平台模拟了该阴极中电阻层、过渡层和发射体层厚度对热应力场分布的影响,并根据仿真结果进行了实验验证.仿真结果表明,电阻层厚度不影响热应力场的分布,只是改变热应力的大小;随着电阻层厚度的增加,阴极最大热应力会减小;过渡层可以有效减缓发射层的热应力,且过渡层的厚度会影响热应力场的分布;当电阻层厚度为72 nm,过渡层厚度为200 nm,发射层厚度为728 nm时,阴极最为稳定.薄膜热应力测试结果与模拟结果基本一致,证实了引入过渡层和电阻层对于减小阴极热应力的可行性.