2004年，国际真空微电子学会议（IVMC）更名为国际真空纳电子学会议（IVNC），标志着真空纳电子学的诞生。真空纳电子器件的基本理论是Fowler Nordheim理论，但器件的实现需要高端的微细加工技术。

真空纳电子学与真空微电子学相比，其关注内容主要都是微细加工的场发射特性研究，其变化在于纳米材料、纳米结构和纳米加工技术的引入，以及应用背景的转移，主要包括：①发射材料由以钼为代表的难熔金属和以硅为代表的半导体，转移到以碳纳米管和石墨烯为代表的纳米材料，包括各种材料的纳米薄膜、纳米线和纳米颗粒等，并随之引发对纳米材料场发射性能和发射机理的研究。②纳米尺寸的场发射结构的研究。③器件的加工技术，利用本征生长或采用分辨率更高的制备工艺，如聚焦离子束刻蚀、电子束光刻、纳米压印和极紫外光刻等。④应用背景从要求小面积和大电流密度的微波器件，转移到要求大面积和小电流密度的光源、显示器件，以及以真空纳米二极管和真空纳米三极管为基础的高速逻辑器件和真空集成电路等。

真空纳电子学推进了广义真空电子学概念的发展。真空纳电子器件的一个显著特征是电极间距，即电子路径的极大缩短，已经接近或小于大气状态分子平均自由程（大约60纳米），这意味着即使在大气环境，电子在电极间传输也基本不碰撞气体分子。这种基于先进微加工技术的微纳电子器件正在逐渐突破传统真空电子器件的模式，将其带入一个全新的研究领域，即在大气环境中以传统真空器件原理实现正常运行的模式，称为广义真空电子学。