相比于体相金属材料,纳米尺度的金属材料由于具有特殊的光电性质而引起学者们的高度关注与研究,并被广泛应用在诸如气体检测、重金属离子检测以及生物检测等领域。金属纳米结构所表现出来的光电性质能够通过对其形貌和尺寸的调节进行调控。在本论文中,利用一些简单的纳米加工手段,我们成功构筑出金属纳米线结构、金属纳米光栅结构以及金属纳米粒子与硅纳米柱的复合结构,并分别研究了它们在气体传感、折射率传感以及表面增强拉曼散射等方面的性质。主要包括以下三个部分:一、结合纳米压印技术与金属无电沉积技术,我们发展了一种新的制备银纳米线阵列的方法。首先利用纳米压印过程中聚合物的形变,在基底表面制备出纳米有序结构,然后通过优化无电沉积银的条件,构筑周期为195 nm,宽度约为95nm的银纳米线阵列。然后我们对银纳米线阵列进行了氨气响应测试,得到了比较好的响应效果。二、我们提出了一种提高双层金属光栅结构等离子体传感性能的简便方法。结合纳米压印技术与热蒸镀技术我们制备了双层金属光栅结构,并研究了金属厚度以及入射光角度对双层金属光栅结构等离子体传感性能的影响。通过优化结构,我们发现通过倾斜角度入射可以将双层金属光栅结构的半峰宽降至正常角度入射时的60%。当入射角度为25°时,双层金属光栅结构的传感品质因子能提高到正常角度入射情况下的两倍左右。三、我们以硅纳米柱阵列为模板对银纳米粒子的沉积进行限域,提高了银纳米粒子的表面增强拉曼散射性能。结合纳米球刻蚀技术与无电沉积技术,我们构筑了有序硅纳米柱结构与银纳米粒子的复合结构。由于硅纳米柱的限域作用,大部分银纳米粒子沉积在硅柱顶面,这有利于提高表面增强拉曼散射信号的强度。我们研究了沉积时间以及硅纳米柱直径对复合结构的表面增强拉曼散射检测性能的影响。结果显示优化结构的表面增强拉曼散射性能有显著提高:其增强因子为9.6×105,基底表面拉曼信号差异可低至5.43%,表现出较好的检测均一性,并且对4-巯基吡啶的最低检测浓度可达纳摩尔级别。与空白硅平面上沉积的银纳米粒子相比,有序硅纳米柱的引入提高了银纳米粒子的沉积密度,从而提高了其表面增强拉曼散射检测性能。