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金属微纳结构中的表面等离激元共振耦合效应可产生很高的电场增强,被广泛应用于表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman scattering,SERS）。为实现对更低浓度物质的SERS检测,发展和制备各种形貌且能够产生更高电场增强的SERS基底一直是相关领域研究者努力的方向。本论文设计和制备了金纳米立方体与金薄膜复合结构的SERS基底,通过有限元方法理论研究了金纳米立方体与金薄膜复合结构中的表面等离激元效应,得到了优化参数。实验上通过改变金纳米立方体水溶液的浓度和PMMA间隔层的厚度,研究了复合基底上罗丹明6G（R6G）探针分子的SERS效应。分析得到复合SERS基底对R6G探针分子的最低检测浓度可达10-1212 mol/L。该复合SERS基底具有易制备,低成本,高灵敏度和稳定性优良等优点,可在低浓度检测方面得到广泛应用。1.设计了一种金纳米立方体与金薄膜的复合结构,由下至上依次是二氧化硅衬底,5 nm钛薄膜,50 nm金薄膜,PMMA间隔层和金纳米立方体。波长为633 nm光作为激发光源,通过对金纳米立方体与金薄膜复合结构的电场分布研究,发现复合结构对电场强度有很大的增强效果。对于不同尺寸的金纳米立方与金薄膜复合结构,都存在最优的PMMA间隔层厚度。以170 nm金纳米立方体为例,复合结构的PMMA间隔层最优厚度为35 nm,该结构的最大电场强度（E/E0）为29.9。2.研究了不同金纳米立方体水溶液的浓度对复合SERS基底的影响。将制备的不同浓度的90 nm金纳米立方体与R6G混合溶液依次滴涂在采用磁控溅射法制备的PMMA-金薄膜衬底上,得到金纳米立方体与金薄膜复合的SERS基底。在10-4mol/L的R6G、5.625μg/mL的90 nm金纳米立方体的混合溶液条件下,复合SERS基底的拉曼峰信号强度最大,相较于单一的金纳米立方体结构的拉曼信号强度增强了9倍。3.制备了厚度分别为0、14、25、30、36、50、70 nm的PMMA间隔的170 nm金纳米立方体与金薄膜复合SERS基底。研究了R6G分子的SERS效应,结果表明在PMMA间隔层厚度为30 nm的条件下,复合SERS基底的拉曼信号强度最大,是单一的170 nm金纳米立方体结构的拉曼信号强度的5倍,是PMMA间隔层厚度为0 nm的复合SERS基底的拉曼信号强度的3倍。4.研究了复合SERS基底的最低检测浓度。90 nm金纳米立方体与金薄膜复合的SERS基底对R6G的最低检测浓度为10-1111 mol/L,170 nm金纳米立方体与金薄膜复合的SERS基底对R6G的最低检测浓度则达10-1212 mol/L。选用R6G浓度为10-4mol/L、30 nm厚度PMMA间隔层、170 nm金纳米立方体与金薄膜复合SERS基底,研究了样品在空气中暴露112天后的SERS光谱,结果表明第二次的拉曼信号强度是第一次的90%,表明复合SERS基底的具有良好的稳定性。