Ziel der vorliegenden Arbeit ist ein tieferes Verständnis der Beziehungen zwischen den Wachstumsparametern, der Struktur und den Eigenschaften nanostrukturierter dünner Schichten. Dies konnte mit Hilfe neuer lokaler und hochauflösender Charakterisierungsmethoden erreicht werden, die sowohl an Labor- als auch Synchrotron-Einrichtungen durchgeführt werden. Mikromechanische Tests mittels der Biegebalkenmethode in kleinen Dimensionen ermöglichen nun die Ermittlung von inhomogenen schichtspezifischen Eigenschaften ohne Substrateinfluss. Mit Hilfe dieser Technik können sowohl texturabhängige mechanische Kennwerte wie Elastizitätsmodul, Bruchspannung und Bruchzähigkeit als auch der vorliegende Versagensmechanismus bestimmt werden. Durch die auf Röntgenstrahlung basierende Nanodiffraktion an den Großforschungseinrichtungen DESY und ESRF kann nun ein tieferer Einblick in die Mikrostruktur dünner Schichten gewonnen werden. Die Methode ermöglicht sowohl die lokale Charakterisierung von Struktur, Phasen und Kristallitgröße als auch die Bestimmung von lokalen Eigenspannungen von dünnen Schichten. Daraus können auf sub-Mikrometer Ebene Rückschlüsse auf die Wachstumsparameter und die resultierenden Mikrostruktur gezogen werden. In weiterer Folge erlauben die neuen Methoden ein besseres Verständnis von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in dünnen Schichten, da sie mit bereits vorhandenen etablierten Charakterisierungstechniken kombiniert werden können. Als Beispiel können lokale Härteunterschiede in Zusammenhang mit der vorhandenen Mikrostruktur gesetzt und zusätzlich mit den Wachstumsparametern korreliert werden. Die nun verfügbaren Analysemethoden für nanostrukturierte dünne Schichten erlauben es, komplexe Beziehungen zwischen den Wachstumsparametern, der resultierenden Mikrostruktur und den lokalen mechanischen Eigenschaften zu verstehen. Damit kann das makroskopische Verhalten dieser Materialen verstanden werden und es können Schichten mit außergewöhnlichen Eigenschaften maßgeschneidert werden.