MEMS技术的发展带动了一系列电子器件微型化,在真空器件领域也出现了许多微型化的真空电子器件,比如微型陀螺仪芯片等。虽然目前的微腔体真空封装技术已经帮助一些真空芯片获得应用的可能,但是还存在着维持真空度比较差等问题。而微型离子泵则能在一定程度上帮助解决这些问题,具有良好的应用前景。本文主要针对基于场发射的微型离子泵进行了结构设计、模拟仿真优化、实验特性研究以及吸气性能的验证工作。本文先根据需要提出了初步的微型离子泵的结构设计,再通过粒子光学模拟软件SIMION对微型离子泵的关键参数的影响进行了模拟分析,根据模拟结果得到了各结构参数的优化方向,再结合工艺限制确定了具体的参数设计。接收极高度设置为3mm,接收极直径为5mm,阴阳极间之间的距离为0.3mm,也就是说其体积约为0.06立方厘米。通过实际实验研究了阳极电压、接收极电压以及气压对接收极离子流的影响,明确了气压不变的情况下,对于一个确定的阳极电压都有一个接收极电压,使得接收极上的离子流可以达到该阳极电压下的最大值。阳极电压和接收极电压存在着一定的配合关系,可以使微型离子泵获得更大的离子流。气压的变化对接收极上离子流的影响主要来自于电离率的改变,根据实验结果可知气压上升时接收极上的离子流是增大的,利用气压与离子流之间的关系,可以在无法用真空计测真空度的情况下,根据离子流大致判断腔体内的气压。最后,设计了微型离子泵的抽气验证实验,通过与对照组对比验证了微泵确实具有一定的抽速。探究了不同电极电压参数下微泵的抽速情况,在排除放气影响的情况下,微泵在阳极电压1600V接收极电压450V时取得抽速约2.8 m L/min。