由于表面等离子体共振效应,金属纳米结构阵列表现出强烈的表面增强拉曼散射(SERS)效应,进而有望用于物质分子的高灵敏即时检测。目前对增强机理的研究还比较欠缺,本文基于纳米球光刻(NSL)技术,从纳尖端和纳间隙的角度制备了三种金属纳米结构阵列,以分析其电磁学和SERS特性。主要工作如下:1、通过PS球旋涂、ICP预刻蚀、垂直蒸镀、PS球去除等工艺制备了银三角锥纳米结构阵列,并分析了其形成机理。利用时域有限差分算法(FDTD)仿真了基底的电磁学特性,结果表明电场增强主要集中于基底的边线以及尖角处,纳尖端增强效应很明显。最后,以对氨基苯硫酚为拉曼修饰物,测试了基底的拉曼光谱,计算出SERS增强因子为5.65×10~5。2、通过PS球旋凃,ICP预刻蚀、倾斜并旋转蒸镀、PS球去除等工艺制备了金箭头状纳米结构阵列,分析了其形成机理。FDTD仿真结果表明,由于基底上纳尖端数目多,最大电场增强可达400倍,主要的电场增强集中于纳尖角处。最后,根据基底的拉曼光谱计算出SERS增强因子为4.43×10~6。3、通过PS球旋凃,ICP氧刻蚀、垂直并旋转蒸镀、退火处理等工艺制备了金鳞状纳米球间隙阵列,分析了其形成机理。FDTD仿真结果表明,由于基底上存在纳间隙形貌而导致的电磁场耦合效应,最大电场增强可达1000倍,主要的电场增强集中于纳间隙处。最后,根据基底的拉曼光谱计算出SERS增强因子为9.1×10~6。对比三种阵列基底,由于工艺缺陷少,SERS性能好,基于NSL技术的纳间隙阵列应作为本实验室下一步努力的方向。