表面增强拉曼散射（Surface-enhaned Raman Scattering,简称SERS）是可以将分析物的拉曼信号放大几个数量级的痕量检测技术,可以在分子水平上提供丰富的结构信息。目前被广泛接受的增强机理包括物理增强（又称电磁场增强）和化学增强（主要为电荷转移的贡献）。随着越来越多的材料用于SERS领域,使各种基底增强拉曼信号的过程得到了更大程度的研究,其中对于载流子跃迁过程的探究是一个重要方向。但是目前对SERS增强机理的探讨中,科研人员还是更多关注了等离子体的影响,材料中载流子变化对SERS增强的影响还有待深入研究。为了对SERS增强机理有更多了解,本文以有机半导体、金属-半导体复合体系以及双金属体系作为研究对象,并开展了载流子调控下的SERS增强理论的研究,具体内容如下:1.将π共轭聚合物PEDOT:PSS用作SERS基底,讨论在不同偏压下载流子的动态过程所对应的光谱学表现,得到在不同偏压下可能的电荷转移过程。同时,改变基底材料的电导率,利用SERS技术分析不同电导率下的电荷转移,预测电导率变化时钙钛矿太阳能电池的光电转换效率趋势。该研究使SERS在光电器件领域的应用成为可能。2.利用磁控溅射的方法将贵金属Ag和半导体Cu₂S进行共溅射,通过改变Cu₂S的相对比例调控整个基底中的载流子浓度。证实了在某一区域,载流子浓度与局域表面等离子体共振和拉曼位移之间均呈线性关系。这项工作为进一步了解载流子浓度对SERS中局域表面等离子体共振和电荷转移过程提供新的实验方案。3.构筑金属-半导体-分子体系,对其SERS增强机理进行研究。选择不同激发波长对基底的SERS表现进行评估,扩展了相应的理论计算结果。该探究将加深半导体基SERS增强机制的理解,同时提供了一种提高金属/半导体复合SERS基底检测灵敏度的新方法。4.探究双金属（Ag和Al）基底中载流子分布情况的不同对LSPR以及SERS性能的影响。通过改变两种材料的相对比例和改变基底形貌,优化了发现Ag-Al阵列紫外区的吸收和SERS表现。为SERS在紫外区的应用提供了一种灵敏检测的手段。