本论文从表面增强拉曼（SERS）基底的实用化需求出发,利用倾斜角度沉积和原子层沉积技术,制备出Ag纳米棒（AgNRs）与多种氧化物的复合结构基底。调控并优化了基底的灵敏性、稳定性、使用寿命、循环使用性、吸附活性、膜基结合力等,获得了综合性能优异的实用型基底体系。主要的研究成果和结论如下:首先,制备了AgNRs@Al₂O₃核壳式纳米结构作为灵敏且稳定的SERS基底。原子层沉积Al₂O₃的厚度精确可控;氧化层有效地保护了Ag表面,提高了基底的时间稳定性、热稳定性和化学稳定性。同时,AgNRs@Al₂O₃基底具有良好的SERS灵敏性和信号均匀性,检测极限浓度低,还具有定量分析的能力。其次,当AgNRs@Al₂O₃基底表层的氧化物薄膜不足1 nm时,Al₂O₃表面具有少量针孔,造成Ag表面暴露。通过调控Al₂O₃针孔率,定量分析了针孔比例对基底性能的影响规律,最终确定具有合适针孔率的复合结构作为在高温、腐蚀等极端测试条件下的最优基底。此外,具有针孔的复合基底同时利用Ag和Al₂O₃两种表面,实现了多种分子的特异性吸附和SERS检测,定量模型精确。随后,从降低检测成本的角度出发,开发出可循环使用的复合基底。依据TiO₂的光催化降解能力和HfO₂的高熔点特性,制备了在紫外光照射下可自清洁的AgNRs@TiO₂基底,以及在高温烘烤后可脱附表面有机物的AgNRs@HfO₂基底。光催化降解和高温脱附有机物的基底清洁过程简单、高效,循环使用性大幅度降低了SERS检测成本。复合基底还实现了痕量气体的原位、循环检测,实际意义重大。进而,采取增加过渡层并高温加热的方法增强基底的膜基结合力。Ti过渡层可以缓解Ag薄膜与Si衬底之间性质的不匹配,改善整个膜基范围内的应力分布;高温加热则有助于加强基底原子间的扩散和相互作用,减少界面孔隙,从而大幅度提高薄膜附着力,保证了基底在运输、储存和使用过程中的可靠性。最后,设计并制备了覆盖Al₂O₃“帽子”的AgNRs-Al₂O₃结构,获得兼具热稳定性和SERS活性的理想基底。Al₂O₃“帽子”抑制了高温环境下Ag原子从纳米棒顶端向侧面的扩散,提高了基底的热稳定性。同时,未被氧化物覆盖的Ag侧表面可以直接吸附探针分子,电磁场增强效果好。该复合结构仅需电子束沉积设备即可完成,制备方法简单、高效。