表面增强拉曼散射（SERS）光谱,作为一种超灵敏检测技术,可以在分子水平上研究物质的结构信息。在SERS基底的研究中,金属纳米结构通常具有很高的SERS效应,但它能使生物分子失活的特性限制了其适用范围;非金属物质基底通常又难以产生较好的增强效果。因此,本文提出了一种MXene纳米片/Au纳米天线复合结构,将电磁场增强机制和化学增强机制相结合,在理论上达到了SERS效应最大化,突破拉曼探测的极限。同时,MXene纳米片优异的生物兼容性和电磁吸附性有效避免了Au纳米天线导致的探测分子失活并且增强了探测分子的吸附效果,最终均能增强拉曼信号。首先,本文使用FDTD solutions软件研究了不同尺寸的Au纳米球的表面等离子特性,通过分析其表面等离子共振峰和表面电磁场分布的变化规律,为调节其光吸收波段以及优化Au纳米结构提供了理论指导;之后仿真MXene纳米片/Au纳米天线复合结构的表面电磁场分布,随着MXene纳米片的引入,电磁场的增强区域纵向延伸,SERS效果被增强。其次,用快速退火自组装法制备Au纳米天线,通过控制Au的沉积厚度来控制Au纳米天线的形貌以及尺寸。Au纳米天线基于Volmer-Weber生长模式,其形貌经历了从纳米圆球、纳米椭球到珊瑚状纳米岛的演变,在球形阶段时,其平均直径也从17.33 nm生长到了24.94 nm。之后用氢氟酸刻蚀法得到MXene纳米片,并将其旋涂到Au纳米天线上,通过控制旋涂的层数,控制MXene纳米片的表面覆盖率。最后,在MXene纳米片/Au纳米天线复合结构上探测罗丹明6G（R6G）分子的SERS光谱。通过改变Au纳米天线的形貌,发现Au纳米椭球的拉曼增强信号最明显。同时,通过改变MXene层数,发现随着MXene纳米片表面覆盖率的增加,拉曼信号逐渐增强,但5层之后拉曼信号又逐渐减弱。最终得到该基底的增强因子最大值为2.9×10 ~7,探测极限为10-10M。随后,根据该复合结构的光电特性研究了其内部的化学增强机制。同时,该基底又同样获得了超低浓度的结晶紫分子和亚甲基蓝分子的拉曼信号,证明了该基底的普适性。另外,该基底也被证明具有良好的稳定性。该工作对研究超灵敏、高稳定性和普适性的拉曼探测基底有重大意义。