亚微米金属结构在可见至红外段均具有独特的光学性质,利用其光学特性的表面增强拉曼散射(SERS)和表面增强红外吸收(SEIRA)极大地拓展了拉曼与红外光谱的应用范围。如何简单、高效地制备受控的亚微米金属结构,一直是备受关注的研究热点。现有的化学合成手段具有简单、高效的特点,但所得金属结构在形貌、尺寸和空间分布上存在较大的随机性；强大的电子束光刻可以实现对金属结构形貌的高度控制,但昂贵的设备、极低的生产率限制了其应用范围。深紫外光刻作为传统的光刻加工手段,具有简单、高效的特点。然而在通常条件下,深紫外光刻很难有效加工亚微米金属结构。本论文尝试将深紫外光刻与电沉积、干涉曝光以及各向同性湿法刻蚀相结合,制备亚微米金属超结构阵列,并用于SERS与SEIRA研究。电沉积是制备金属纳米结构的有效手段。本论文利用深紫外光刻集合模板辅助电沉积技术,在镀金玻璃上制备了大面积、分布均匀的Ag纳米树超结构阵列,并探索了Ag纳米树超结构形貌与工艺参数之间的变化规律；结合有限元数值模拟,解析了Ag纳米树超结构的生长机理与调控方法；通过优化工艺参数,得到“热点”丰富的Ag纳米树超结构阵列；将其用作SERS基底,实现了对4-ATP分子良好的拉曼增强效果以及测试重现性。Raman mapping实验进一步证明Ag纳米树超结构阵列可应用于SERS研究。亚硝酸盐是自然界中广泛存在的一种含氮无机盐,是食品环境领域关注的对象。本论文利用自制的Ag纳米树超结构阵列作为SERS基底,结合大孔径物镜,实现水溶液中亚硝酸盐的直接SERS测定。根据亚硝酸盐的817cm-1特征拉曼峰,尝试了对其进行定量拉曼测试,为水中亚硝酸盐的定量测试提供了一种新的手段。红外光谱所对应的光子能量段直接反映分子的结构信息。而SEIRA与SERS相同,均需借助亚微米金属结构作为基底,实现增强吸收。本论文在常规的深紫外光刻中引入干涉曝光,借助简单的圆孔掩模版,通过菲涅耳衍射,一步曝光制备亚微米同心环结构阵列,突破了原有工艺的分辨率；基于角谱传输理论,对同心圆结构的产生机理以及变化规律进行了数值模拟,并在多种基底上制备了大面积的亚微米同心环结构阵列；借助恒电势电沉积Au纳米颗粒的方法,在导电玻璃(ITO)上得到Au构成的亚微米同心环阵列。这种亚微米同心环阵列理论上具有特殊的红外吸收响应,可用于SEIRA研究。另外,为了在较大的工艺宽容度下实现亚微米金属结构阵列,本论文探索了利用各向同性湿法刻蚀的刻蚀展宽,结合适当的金属镀膜工艺,制备了在70～800nm范围内连续可调的金属环隙结构阵列；材料在显微红外反射光谱中具有明显的与环隙宽度相关的共振吸收峰,可用作SEIRA基底,以进一步拓展红外光谱的应用。此外,还探索了直接借助深紫外光刻技术在si片表面制备远红外波段的频率选择表面的可行性,并分析了其结构特征与远红外光谱响应之间的关系。