Le graphène est, par définition, un matériau bidimensionnel, cristallin, constitué d’un réseau d’atomes de carbone en nid d’abeilles répartis sur une monocouche atomique. Le graphène a suscité un grand intérêt dans les communautés scientifiques au cours des 15 dernières années, en raison de propriétés remarquables, en particulier la conductivité électrique, la transparence optique, la résistance et la conductivité thermique, avec de nombreuses applications technologiques potentielles, comme les électrodes transparentes, l’émission de champs, les biocapteurs, les futures générations de batteries, les matériaux composites, etc. L’un des plus grands défis avec le graphène, demeure le contrôle et la reproductibilité de la synthèse sur de grandes surfaces, ainsi que l'étude analytique, à l’échelle nanométrique, de films si particuliers à une échelle très réduite, films constitués de l’élément carbone formant une ou plusieurs couches déposées sur des substrats adéquats en fonction des applications visées. Dans cette thèse, nous avons proposé une méthode de synthèse alternative basée sur un procédé physique (et non chimique), combinant le dépôt par laser pulsé (PLD) avec un recuit thermique rapide (Rapid Thermal Annealing). Cette approche particulière permet en particulier le dopage des couches de graphène par des atomes choisis, de manière contrôlée et reproductible. Nos travaux ont contribué à élargir les champs d'études de la PLD dans le domaine de la synthèse des couches minces. Aussi, Ils contribuent à une avancée des connaissances fondamentales sur la synthèse du graphène et du graphène dopé au bore, au cœur des efforts actuels de la recherche pour intégrer ces matériaux dans des applications technologiques exigeants des performances toujours plus élevées.