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薄膜材料是二维尺度的、具有特定性能和用途的材料，相关的薄膜技术是制备新型功能材料的有效手段。近年来，石墨烯、石墨烯基复合薄膜和氧化锌（ZnO）基复合薄膜在电极材料、太阳能电池、电子器件、储能器件、传感器和催化剂等领域展现出了优良的性能，具有非常广阔的应用前景。本论文采用等离子体增强化学气相沉积和物理气相沉积（磁控溅射）技术制备了石墨烯、石墨烯-TiO2多层复合薄膜和ZnO/Cu/ZnO三明治结构薄膜。利用拉曼（Raman）光谱、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、光纤光谱仪和四探针等测试手段，对薄膜的微结构、表面形貌、光电等性能进行了测试和分析，主要研究内容如下：（1）以Cu箔为催化基底，探索了PECVD制备石墨烯薄膜的条件，成功地在800oC下获得了高质量的单层石墨烯。主要研究了生长温度、甲烷（CH4）流量和氢气（H2）流量对石墨烯质量和层数的影响。发现随着生长温度的降低，石墨烯的缺陷以及层数逐渐增多，导电性迅速下降；较低的CH4流量（1sccm）有利于生成高质量的石墨烯，CH4流量的增加会造成石墨烯缺陷的增大；少量或者过量的H2都会给石墨烯的生长引入大量的缺陷，本实验中当H2流量为10sccm时石墨烯质量最优。（2）利用PECVD技术制备高质量的石墨烯薄膜，并将TiO2通过磁控溅射法直接沉积在石墨烯上制备了石墨烯-TiO2多层薄膜。通过比较沉积TiO2前后石墨烯的Raman光谱，研究了石墨烯与TiO2之间的电荷转移情况。通过AFM研究了石墨烯的引入对TiO2形貌的影响，我们发现生长在石墨烯上的TiO2比表面积明显增大。通过甲基橙的光催化降解实验研究了石墨烯-TiO2复合膜的光催化性能，发现石墨烯薄膜的引入显著提高了TiO2降解甲基橙的效率。一方面是由于石墨烯作为电子接收材料能有效抑制TiO2中光生载流子的复合，另一方面则是由于石墨烯上生长的TiO2具有更大的比表面积，为光催化降解反应提供了更多的反应点，加快了催化进程。（3）采用磁控溅射技术在室温下制备了ZnO/Cu/ZnO三明治结构薄膜。先利用MATLAB编写程序模拟了ZnO/Cu/ZnO多层膜的透过率曲线来从理论上优化膜系结构从而指导实验。在实验中分别改变了ZnO层厚度、Cu层厚度和制备ZnO的O2/Ar流量比率，研究了它们对多层膜结构以及光电性能的影响。实验结果表明：随着ZnO层厚度的增加，膜系的方块电阻和可见光透过率逐渐增大；当ZnO厚度在40-70nm范围内时，多层膜表现出较好的透光性能，透过率曲线在整个可见光区域内较为平坦。在Cu层连续之前，随着Cu层厚度的增加，方块电阻逐渐减小，但紫外和可见光区的透过率都逐渐降低。O2/Ar流量比率为1:4时，多层膜的方块电阻最高，之后随着O2/Ar流量比率的继续升高，方块电阻又逐渐下降，这可能是由界面效应造成的。