二氧化钛（TiO₂）是一种宽带隙半导体氧化物,由于其化学性质稳定、无毒、廉价等特点,在电子产业,光催化等领域得到广泛应用。为了扩大其应用范围,人们通过过渡金属掺杂TiO₂使其具有室温铁磁性,得到TiO₂基稀磁半导体,使材料同时具有磁性和半导体性质。同时,过渡金属掺杂TiO₂还可以减小其光学带隙,提高其对太阳能的利用率,并且提升其光电转换效率,这为制备TiO₂多功能器件提供了基础。因此,本论文以V和N为掺杂剂,利用脉冲激光沉积技术制备了一系列掺杂TiO₂薄膜。研究了V掺杂、N掺杂和V/N共掺杂对TiO₂薄膜的结构、磁性、输运性质及光学性质的影响。主要研究内容如下:（1）利用脉冲激光沉积技术在高真空环境下制备了一系列不同厚度的Ti_1-xV_xO₂（x=0,0.03,0.05）薄膜。对薄膜的结构、磁性及输运性质进行了研究。结果表明,薄膜的生长衬底、厚度以及氧气分压对薄膜的结晶质量均有影响。掺杂剂V的引入使TiO₂薄膜发生锐钛矿向金红石相的转变,高的氧气分压有利于制备出单晶锐钛矿TiO₂薄膜。在高真空环境下制备的V掺杂TiO₂薄膜中V以V³⁺离子的形式存在,薄膜均具有明显的室温铁磁性,且铁磁性是本征的,随着薄膜厚度的增加,薄膜的铁磁性减小。薄膜均表现出金属导电性,随着薄膜厚度的减小,其载流子浓度增大。（2）利用脉冲激光沉积技术在SrTiO₃（100）单晶基片上制备了一系列V掺杂、N掺杂以及V/N共掺杂TiO₂薄膜,对薄膜结构、磁性及光学性质进行了研究。结果表明,薄膜为锐钛矿相结构,V/N共掺杂提高了N在TiO₂中的固溶度。V和V/N共掺杂TiO₂薄膜均具有室温铁磁性,且铁磁性是本征的,与V掺杂TiO₂薄膜相比,V/N共掺杂TiO₂薄膜的铁磁性明显增强。光学性质测量结果表明,V/N共掺杂可明显降低TiO₂薄膜的带隙,增加其对可见光的吸收,提高了其在可见光下的光电转换效率。