表面增强拉曼散射（SERS）技术的发展主要依靠高效SERS基底的设计,借助纳米间隙结构的等离激元耦合可激发产生高强度的局域电磁场（热点）,进而有效提高SERS活性。设计制备精细可控的金属间隙进而实现对热点的调节,是获得强度高、均匀性好的SERS基底的关键。低维SERS基底中的热点数量相对较低,不能有效利用空间优势,并且稳定性差。三维SERS基底具有更大的比表面积、更高的热点密度,为基底设计制备提供了新的空间,可获得更高效率的SERS基底。然而如何有效的调控和利用热点,并实现低成本、高效率、大规模三维SERS基底的制备仍是一个挑战。本文从SERS理论中的电磁场增强机制出发,利用常见高分子聚合物材料聚苯乙烯（PS）微球作为模板,自组装形成纳米阵列结构,并附加不同的金属层制造了两种新型曲面金属纳米阵列SERS基底。曲面金属纳米阵列结构基底具有高强度、高密度热点,因此可以达到对入射光的高吸收率、空间的高利用率以及基底的高增强效果。具体方案如下:（1）在PS球阵列上附加不同厚度金属层得到不同形貌的曲面金属纳米阵列结构,热点的强度及密度相较于平面二维基底得到有效增强,进而使基底的SERS信号得到显著提升。通过理论模拟与实验相结合得出了该阵列结构的最佳金属膜厚度。经过Comsol模拟对比可以发现,曲面金属纳米阵列结构在三维空间中存在着高密度热点。与实验相对照,证实了该基底的高均匀性及增强性能。（2）利用常见半导体材料二硫化钼（MoS2）作为两种不同金属层之间的间隔材料,形成的金属/MoS2/金属结构拓展了空间维度。在引入二维纳米薄膜材料后,基底的性能得到进一步提升。相较于单一种类金属,双金属纳米结构间隙产生的等离激元共振强度更强,且充分利用了三维材料的空间优势。模拟显示该结构相较于普通的平面双金属间隔结构电磁场强度提升巨大,并且通过实验证明该结构不仅SERS灵敏度达到较高水平,在对对硝基苯硫酚（PNTP）的实时检测过程中展现出了优异的光催化性能。本文由五部分组成:第一章绪论介绍了拉曼散射及表面增强拉曼散射机理,主流SERS基底类型。第二章介绍了SERS基底制备方法及表征手段,其中包括已有的曲面金属阵列结构基底,以及二维层状间隔材料MoS2的制备方法,以及常用表征仪器。第三章制备了具有不同形貌的曲面金属阵列结构SERS基底,并利用建模模拟的方式讨论SERS性能的差异。第四章采用热分解法制备了MoS2材料,并将其附加在不同曲率的帽状纳米阵列结构上,得到的双金属复合MoS2分层帽状纳米阵列结构,在具有更高的SERS增强效果的同时,具有优异的光催化能力。第五章是对以上工作的总结。