表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)是一种非接触式、低成本、高灵敏度的物质检测方法。自SERS现象被发现以来,人们在SERS基底的增强机理、制备方法及其应用等方面的研究探索就从未间断过。灵敏度、稳定性、均匀性以及重复性等是评价SERS基底性能的重要指标。在保证SERS基底具高性能指标的前提下,探究一种大面积、低成本的制备方法,是推动SERS基底应用的重要研究方向。本文主要从多级结构SERS基底的制备工艺方法、多级结构增强机制的仿真分析等展开相关研究,具体研究内容包括:(1)通过旋涂自组装结合离子溅射镀膜的方法,制备了AuFON(Au Film Over Nanosphere)型SERS基底。从旋涂基片的尺寸与胶体球材料、球径大小的匹配上计算出了所需要的单分散液的浓度,从而保证了自组装模板的质量(2)通过不同镀膜厚度对基底性能进行优化调控。结果表明,直径200nm的聚苯乙烯(PS)胶体球,当金膜厚度为50nm时,胶体球间会生成稳定10nm左右的线间隙。同时,PS胶体球表面会布满30nm左右的金颗粒纳米团簇。拉曼表征结果表明,论文制备的线间隙热点结构以及金颗粒复合多级结构,有益于提升SERS基底增强性能,使得SERS基底的热点结构密度和增强性能达到最优。(3)分析了局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR)峰值波长随镀膜厚度的变化。研究表明,当所制备SERS基底的峰值波长接近表征中的激发波长时,SERS基底的增强性能较好。(4)通过时域有限差分方法(Finite Difference Time Domain,FDTD)对制备的多级结构SERS基底进行仿真,分析了多级结构对基底性能的影响。同时,分析了球间距及多级结构尺寸与电磁场强度的关系。结果表明,直径200nm的球结构,当间距为5nm左右、多级结构尺寸为20nm-30nm时,结构的电磁场强度最强。