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表面增强拉曼散射（SERS）是一种高灵敏度的分析技术,现已广泛应用于表面科学、食品安全等领域。其主要机理为基于局域表面等离子体共振的电磁场增强效应和基于电荷转移的化学增强效应,因而有效的SERS基底通常是贵金属,其表面产生极强的局域电磁场,大大地提高目标分子的特征拉曼信号。然而高成本、光谱的不均匀性以及生物相容性差等缺点限制了贵金属基底的广泛应用。在过去的十多年来,SERS基底的研究重点已经逐渐转移到低成本的半导体材料。目前,已有不少的文献报道了关于半导体材料作为SERS基底的研究工作,但其增强因子较低。为了同时利用贵金属的高增强因子特性及半导体价格低廉的优势,发展新型贵金属与半导体杂化材料作为SERS基底成为表面增强拉曼散射研究的必然选择。Cu2O是为数不多的p型半导体,具有无毒、成本低、原料丰富等特点,并且球形Cu2O粒子具有大的表面积。因此,开展基于Cu2O球形纳米粒子及其贵金属复合物的SERS特性及其应用研究具有重要意义。为此,本论文的主要研究内容如下:（1）采用简单的化学沉淀法,以硫酸铜和氢氧化钠为前驱体,乙二醇、PVP为分散剂和稳定剂,葡萄糖为还原剂。在液相体系（水:乙二醇=1:1）中成功制备出粒径均匀的Cu2O纳米球,并针对所制备的Cu2O纳米粒子进行了多种表征。从SEM、TEM图片中发现Cu2O纳米粒子呈现均匀的球形结构,表面粗糙,通过XRD证明了制备的样品为面心立方结构的Cu2O。EDS测试结果也表明样品中只有Cu、O两种元素。利用XPS光谱表明了Cu2O的XPS光谱中含有Cu2p、O1s峰,其中Cu2p峰的结合能的位置与标准的Cu+峰位相对应,O1s谱峰峰位也与Cu2O的相对应。最后研究了反应时间、氢氧化钠质量、葡萄糖质量和是否加乙二醇溶剂对Cu2O纳米球粒径的影响。（2）从制备的系列Cu2O纳米球中选择三种粒径（200、400和800 nm）的纳米球作为SERS基底,并以罗丹明B作为探测分子研究了不同粒径上罗丹明B分子的SERS光谱。结果发现1.0×10-33 M浓度的罗丹明B分子在200 nm的纳米球上SERS光谱的荧光背景强度计数最小;在400 nm的纳米球上的荧光背景强度计数稍大;在800 nm的纳米球上的荧光背景强度计数最大。为了进一步比较不同粒径纳米球的SERS性能,进行了检测限（LOD）的计算,发现LOD（200nm）=6.15×10-8 M;LOD（400 nm）=1.18×10-7 M;LOD（800 nm）=1.43×10-6 M。（3）以粒径200 nm的纳米球为基础材料,制备了Cu2O/Au纳米球复合结构和Cu2O/Ag纳米球复合结构。利用罗丹明6G（R6G）分子为探针分子研究了其吸附在三种结构（Cu2O纳米球、Cu2O/Au和Cu2O/Ag纳米球复合结构）的SERS光谱。并选择了R6G分子在611 cm-1处振动频率的SERS信号强度与R6G溶液浓度的关系建立校正曲线。通过计算发现Cu2O结构的检测限（LOD）为1.01×10-7 M;Cu2O/Au结构的LOD为8.07×10-12 M;Cu2O/Ag结构的LOD为1.13×10-13 M。另外还进行了增强因子EF的计算,计算的到Cu2O NSs的EF为3.87×103;Cu2O/Au NSs的EF为1.25×108;Cu2O/Ag NSs的EF为2.74×109。此外,还选取了R6G分子的三个特征峰1367、1509和1650 cm-1,对Cu2O/Ag NSs基底上R6G分子的SERS信号重现性进行了评估。结果发现其相对标准偏差分别为14.23%,14.07%和15.15%。以上这些结果表明Cu2O/Ag NSs复合材料是优秀的SERS基底,具有很大的应用前景。（4）根据化学增强机理的Herzberg-Teller选择定则,来研究贵金属耦合对于Cu2O NSs性能的影响。通过对R6G分子SERS光谱在Cu2O纳米球、Cu2O/Au和Cu2O/Ag纳米球复合结构完全对称模式增强和非完全对称模式增强结果的分析,计算了以上三种基底的电荷转移度分别为0.607、0.574和0.639。为了解释其中电荷转移（CT）机理我们建立了Cu2O-R6G、Au-Cu2O-R6G和Ag-Cu2O-R6G模型,将SERS模型中的电荷转移效应与对应的能级跃迁联系起来。（5）采用离散耦合近似方法对Cu2O纳米球、Cu2O/Au和Cu2O/Ag纳米球复合结构周围的电场分别进行了仿真,发现Cu2O、Cu2O/Au和Cu2O/Ag结构周围的电场分布与激发波长关系紧密。在不同波长激发激光激发下对其进行比较发现,Cu2O/Ag结构的电场分布最强,Cu2O/Au结构其次,Cu2O结构最弱。仿真结果表明Au和Ag纳米粒子之间的表面等离子体共振极大的增强了电场,以及Ag纳米粒子、Au纳米粒子与Cu2O NSs的耦合引起的局域表面等离子体共振也增强了电场。