The present invention may be used in the production of highly efficient films for electron field emitters. The cold-emission cathode of the present invention comprises a substrate having a carbon film with an irregular structure applied thereon. This structure comprises carbon micro- and nano-ridges and/or micro- and nano-threads which are perpendicular to the surface of the substrate, which have a typical size of between 0.005 and 1 micron as well as a distribution density of between 0.1 and 100 .mu.m.sup.-2, and which are coated with a diamond nano-film whose thickness represents a fraction of a micron. The method for producing the cathode involves sequentially depositing two carbon films. A carbon film with nano-barbs is first deposited on a substrate arranged on an anode by igniting a direct-current discharge at a density of between 0.15 and 0.5 A. This deposition is carried out in a mixture containing hydrogen and a carbon-containing additive, under a global pressure of between 50 and 300 torrs, using vapors of ethylic alcohol at a 5 to 15% concentration or vapors of methane at a 6 to 30% concentration, and at a temperature on the substrate of between 600 and 1100.degree. C. A diamond nano-film is then deposited on the graphite film thus grown.

La présente invention peut être employée dans la production des films fortement efficaces pour des émetteurs de champ d'électron. La cathode d'froid-émission de la présente invention comporte un substrat ayant un film de carbone avec une structure irrégulière appliquée là-dessus. Cette structure comporte le carbone micro- et les nano-ridges et/ou micro et les nano-threads qui sont perpendiculaires à la surface du substrat, qui ont une taille typique de entre 0.005 et 1 micron aussi bien qu'une densité de distribution de entre le mu.m.sup.-2 0.1 et 100, et qui sont enduits d'un diamant nano-film dont l'épaisseur représente une fraction d'un micron. La méthode pour produire la cathode implique de déposer séquentiellement deux films de carbone. Un film de carbone avec nano-barbs est d'abord déposé sur un substrat disposé sur une anode en mettant à feu une décharge à courant continu à une densité de entre 0.15 et 0.5 A. Ce dépôt est effectué dans un mélange contenant l'hydrogène et un additif carbone-contenant, sous une pression globale de entre 50 et 300 torrs, en utilisant des vapeurs d'alcool éthylique à une concentration de 5 à de 15% ou des vapeurs de méthane à une concentration de 6 à de 30%, et à une température sur le substrat entre de 600 et de 1100.degree. C. Un diamant nano-film est alors déposé sur le film de graphite développé ainsi.