场致电子发射，也称为冷电子发射，仅需要阴极表面上的强电场。
没有任何额外的能量，阴极中的电子可以具有足够的能量从表面逸出。
其重要的应用是场发射显示器（FED）。
工作原理是利用电场从阴极发射体材料的尖端发射电子，轰击屏幕上的荧光粉，启动荧光粉并发光，这与CRT的工作原理类似，但区别在于CRT在管内有三个电子枪。
为了使电子束得到足够的偏差，显像管必须做长距离，因此CRT显示器大，厚，重。
FED在每个荧光点后面不到3毫米放置数千个微小电子发射器，并使用场发射技术作为电子源来取代传统CRT管中的热电子枪，因为它不使用热能。
场发射电子束具有比传统热电子束更窄的能量分布范围并且具有更高的亮度，因此它可以用于平板显示器并且带来许多优异的特征。
外部电场有两个功能：一个是降低表面屏障，另一个是降低屏障宽度。
Fowler和Nordheim从量子力学的角度解释了金属的场发射现象，称为FN理论。
半导体材料在电场中的行为比金属更复杂，主要是由于存在电场穿透和更复杂的表面状态。
已经进行了许多实验，表明包括硅和金刚石薄膜的半导体材料的场发射基本上与FN理论一致，并且FN理论在物理图像上非常清楚并且容易被人接受。
因此，讨论了半导体材料场发射结果的具体讨论。
在中间，人们通常采用FN理论。
场致电子发射是量子力学中隧道效应的结果。
它反映了电子的波动性。
随着施加的电场降低表面势垒高度，宽度变窄，并且电子穿透势垒的概率增加，因此发射电流增加。
发射的电子主要来自费米能级附近的窄能带。
场发射与其他三种类型的电子发射在质量上不同。
热电子发射，光电子发射和二次电子发射都以不同的形式为物体中的电子提供能量，使得它们可以逃逸到物体表面上的屏障之外。
场发射的电子不会通过外部给予能量来激发。
场致电子发射或外部强电场抑制表面势垒，使得基于动态原理，固体材料的表面阻挡层的最高点降低，并且阻挡层宽度变窄。
使电子穿过表面屏障以逃逸（外部场发射）;或者使用内部强电场将电子从金属基板移动到介电层中并在介电层中加速以获得足够的能量，不需要额外的能量可以逃逸（内部场发射）。
场电子发射的形式大致可分为以下几种类型：（1）来自尖端场的电子发射（2）来自介电膜的场内电子发射（介电涂层）（3）场致电子发射半导体。
FED显示技术将CRT阴极射线管的亮度与液晶显示器的亮度和薄度相结合，产生液晶显示器厚度，CRT显示器般的快速响应速度，以及比液晶更高的亮度显示。
因此，FED显示器在许多方面比液晶显示器具有更显着的优势：在阳光下可以容易地读取更高的亮度;高速响应速度使其适用于游戏电影等快速更新屏幕;内置数以万计的冗余电子发射器使表面比液晶显示器更加坚固，可视角度更宽，面板结构相对简单，发射器数量大大超出，因此通过率更高。
即使十分之一的发射器发生故障，亮度的损失也可以忽略不计。
