表面增强拉曼散射技术（SERS）在检测极其微量的小分子方面具有极大的潜力，因此被广泛应用于化学、材料和生物的微观物质研究和检测领域。根据SERS的增强机理可知，其发展的核心之一是增强基底的选择。增强基底的研究主要集中在两个方面：制备新型的等离子体纳米结构，从而生成更多的SERS增强“热点”，利用电磁场机制提升SERS增强效果；制备纳米复合材料，有效结合电磁场增强和化学增强机制，得到更优越的SERS增强效果。目前，关于增强基底的研究已从最初的贵金属、半导体纳米材料等单一材料发展到纳米复合材料。近几年，二维材料（尤其是石墨烯和二硫化钼）因其优越的光学和电学性能在传感器、场效应晶体管、光催化等众多领域应用广泛且备受关注。基于现状，本论文提出了贵金属/二硫化钼和贵金属/二硫化钼/石墨烯纳米复合材料活性基底，并对其SERS效应进行研究。主要研究内容有以下三个方面：
　　（1）使用化学气相沉积法和热分解法制备了二硫化钼，并对所制备的三角形层状和颗粒膜状二硫化钼样品进行结构分析和拉曼表征。制备了层数可控的石墨烯薄膜，并且通过化学气相沉积法原位生长颗粒膜状二硫化钼和通过转移法将三角形层状二硫化钼转移至石墨烯上形成异质结构，结果表明所制备的二硫化钼/石墨烯异质结具有较高质量。
　　（2）构建并准备了双根并排银纳米线和二硫化钼复合的SERS活性基底，探究了在偏振光激励下，该复合结构和单纯银纳米线对罗丹明6G的SERS影响。结果表明：与裸银纳米线的SERS相比，银纳米线/二硫化钼复合结构的SERS基底实现了对罗丹明6G拉曼信号的增强。并且入射光的偏振态也会影响两种SERS基底上的拉曼峰值强度和拉曼信号增强因子。论文进一步采用了时域有限差分法对两种基底在不同光波长、二硫化钼层数下的电场强度分布进行了理论模拟，结果表明SERS增强主要是由于银纳米线与二硫化钼交界处的电场增强引起的“热点”所致。
　　（3）进一步，设计并制备了银纳米线/二硫化钼/石墨烯复合结构的SERS活性基底，充分利用二维材料范德华异质结的优越性，以实现对SERS的进一步提高。结果表明：与银纳米线在石墨烯衬底上的SERS相比，银纳米线/二硫化钼/石墨烯异质结复合结构的SERS基底实现了对罗丹明6G拉曼信号的更大增强。通过对银纳米线在不同衬底（石墨烯和二硫化钼-石墨烯异质结）上的电场强度的模拟研究，发现银纳米线在异质结上具有最大的电场强度，该理论对实验进行了很好的验证。此外，还探究了入射光波长和二硫化钼厚度对电场强度的影响。