近年来，石墨烯(Graphene)因其优异的力学、电学、热学和光学性能引起了研究者们极大的兴趣，并逐渐发展成为纳米科学和技术领域的研究热点之一。与富勒烯、碳纳米管(CNT)一样，石墨烯俨然成为了纳米科技的“宠儿”。石墨烯及其衍生物的制备技术、性能研究及工业应用，都得到了空前的发展。本论文的研究工作主要围绕石墨烯及还原氧化石墨烯(rGO)的制备、表征及在传感器中的应用展开，研究内容及结论集中概括为以下两个方面：1.石墨烯的缺陷与其光电性能的关系。我们分别用化学气相沉积(CVD)法和氧化石墨(GO)还原法制备出了不同缺陷程度的石墨烯，并对两种石墨烯进行了形貌表征、图谱分析及光电性能测试。场效应晶体管测试结果表明：GO还原法得到的还原氧化石墨烯(rGO)薄膜相比于CVD法石墨烯具有更好的光响应性能。在此基础上，我们还研究了基于rGO的三种不同体系的光响应性质。结果显示rGO/P3HT/Au结构光响应最强；rGO/Au/P3HT结构的光响应次之；Au/rGO/P3HT的光响应最弱。2.系统地研究了不同还原程度的rGO薄膜在温度传感器方面的应用。我们采用不同的热还原条件，得到了三种不同还原程度的石墨烯，将其制备成场效应晶体管和二极管，系统性地研究了其热传感性能。结果表明，随着退火温度的升高(300°C→600°C→900°C)，rGO的导电性逐渐增强，但器件电流的变化率变小，从而使热响应变弱。另外，基于rGO的温度传感器具有良好的热稳定性，高度的敏感性，可以重复使用。