石墨烯具有优异的性能，自其被人们发现以来就广受关注，化学气相沉积法作为生长大面积、高质量石墨烯的首选方法，已经成为石墨烯材料制备领域的研究热点。非晶碳膜与金属钛构成的多层膜结构具有奇特的电学、光学性能，长年被人们所忽视，具有较大的研究价值。本文首先用聚苯乙烯作为固态碳源，在铜衬底上采用双温区CVD法生长石墨烯，并对固态碳源温度和衬底温度对石墨烯的影响进行了探索。样品采用拉曼散射光谱、紫外-可见分光光度计和扫描电子显微镜进行了表征。结果表明，固态碳源温度的变化直接影响了气相碳源浓度，通过控制固态碳源温度，可以控制所得石墨烯的层数。衬底温度对衬底催化能力影响较大，随着温度增加，制得的石墨烯薄膜中缺陷减少，层数减少。固态碳源动态变温生长能够在生长的起始阶段降低石墨烯形核密度，同时打破晶粒长大时氢气刻蚀速率与石墨烯生长速率的动态平衡，可以有效的提升石墨烯的均匀性和覆盖率。最终在衬底温度为1000℃条件下使用固态碳源动态变温制备了高质量和高覆盖率的单层石墨烯薄膜。其次，使用乙炔作气态碳源，抛光铜片作为衬底，采用热丝CVD法低温生长石墨烯并探索了灯丝温度和碳源浓度等对石墨烯薄膜性能的影响。结果表明，灯丝温度的提高有助于乙炔分解为对石墨烯晶粒形核生长比较有利的含碳活性基团。衬底温度从350℃升高至450℃增强了铜衬底对石墨烯生长的催化作用，使石墨烯质量得到了改善。通过调整气体流量中乙炔的比例，可以有效降低石墨烯薄膜的层数。最终在乙炔浓度为2%，灯丝温度为1800℃，衬底温度为450℃的低衬底温度条件下制得了的单层石墨烯纳米晶薄膜。等离子体辅助产生的高能粒子轰击对薄膜表面形貌影响很大，会使石墨烯在生长过程向不规则方向生长进而导致表面出现缠结的壁状微结构。最后，采用磁控溅射法生长了碳和钛的单层膜和多层膜，探索了不同钛层厚度、不同温度和不同气压条件下退火对薄膜光学与电学性能的影响。结果发现非晶碳膜透过率随着退火气压增大而增加，同时非晶碳膜在常压退火时，在大气作用下会发生强烈的收缩，形成条状结构，使薄膜透过率达到98.6%。在退火过程中，钛被氧化，随着退火气压的增大薄膜透过率明显上升，电导率下降；多层膜透过率在碳层和钛层的共同影响下随着退火气压的增大而增大，导电性受其中钛层影响随着退火气压上升而下降。钛层厚度增加能够改善多层膜的导电性，但会使薄膜透过率降低。随着退火温度的升高，多层膜膜透过率增加，导电性降低。