我国经济的快速发展促进了人民生活水平的不断提高,同时消费者对食品卫生安全与营养健康也日益关注,但目前我国的食品安全形势依然面临诸如真菌毒素污染、非法添加物、过量抗生素等多种危害成分共存以及设备检出限较高等问题。因此开发一种快速高通量的食品安全检测器件具有重要意义。作为一种具有超高灵敏度并可实现单分子识别的检测技术,表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman scattering,SERS）技术广泛应用于食品成分检测以及生物医药等多个领域。受限于传统纳米材料的不稳定性和表面等离子增强区域的短程性,SERS光谱技术应用研究的热点和难点聚焦在超高灵敏且稳定可控的SERS基底的研发。基于此,本文融合微球刻蚀和等离子体磁控溅射技术,开发了大面积高度规整有序且具有较高SERS活性的纳米金颗粒点阵阵列芯片。该芯片具有灵敏度高、稳定性好、制备方法简单易行、制备成本低廉等优点,且由于纳米金良好的生物相容性,该芯片还可以偶联DNA、蛋白质和特异性抗体等,在物质成分检测和界面化学领域具有潜在的应用价值,为SERS基底的创新制备提供了参考。首先分别合成了金纳米棒（Au nanorods,Au NRs）、金纳米十字（Au nanocrosses,AuNCs）、金纳米球（Au nanospheres,AuNPs）和金纳米星（Au nanostars,AuNSs）四种不同形貌的纳米金材料,并对其形貌和光学性质进行了表征。然后利用微球刻蚀和磁控溅射技术,在玻璃基底蒸镀铝膜制备微纳米孔洞阵列,并探究了蒸镀铝膜时间对孔洞尺寸的影响,结果表明:镀铝时间对芯片基底孔洞尺寸有较大影响,随着镀铝时间的增加,芯片基底孔洞的尺寸不断减小。基于合成的纳米材料和芯片基底,进行了点阵阵列芯片的制备方法优化和性能研究。分别采用清洗电荷调控法和静电吸附法将四种纳米颗粒材料自组装至阵列孔洞内,经除去铝膜,获得了规整排布的纳米金颗粒点阵阵列芯片。用扫描电镜（Scanning electron microscope,SEM）对所制备的纳米金颗粒点阵阵列芯片进行了表征,结果表明:静电吸附法制备的AuNPs和AuNSs芯片界面更干净整洁,且点阵阵列单元更加完整,整体上优于清洗电荷调控法制备的AuNRs和AuNCs点阵阵列芯片。基于静电吸附法制备了系列AuNPs和AuNSs点阵阵列芯片,并探讨了不同的SiO₂微球粒径和不同的镀铝时间对两种点阵阵列芯片的影响。结果表明:SiO₂微球粒径增大可控制纳米金点阵阵列点间隙增大,镀铝时间延长则可调控纳米金点阵阵列点尺寸减小。同时,研究揭示了纳米金点阵阵列点的尺寸大小直接影响芯片阵列点的SERS增强性能。为了探究纳米金点阵阵列芯片的SERS增强效果,以R6G为拉曼探针分子对静电吸附法制备的AuNPs和AuNSs点阵阵列芯片进行了SERS光谱测试和Mapping成像检测。分别从金颗粒形貌、SiO₂微球的粒径和镀铝时间三个方面来考察不同纳米金点阵阵列芯片的SERS增强效果。结果表明:以4μm SiO₂微球为模板,镀铝90 min的AuNPs点阵阵列芯片SERS增强效果最好,增强因子（Enhancement factor,EF）可达到1.14×10¹⁰。以该AuNPs点阵阵列芯片为基础,对食品中的非法添加剂罗丹明B进行了SERS光谱检测初探,结果显示它对罗丹明B的检测限可低至10^-7 mol/L,表明该点阵阵列芯片具有良好的检测灵敏度。此外,为了探讨点阵阵列芯片上金纳米颗粒的生物及化学合成活性,以AuNSs点阵阵列芯片为基础,在芯片阵列点成功构建了“ON-OFF”DNA探针。此结果表明:点阵阵列芯片上的金纳米颗粒可偶联DNA片段等传感探针来设计模板分子,并保持其良好的化学反应活性,显示出此点阵阵列芯片在生物传感领域亦具有广阔的应用前景。