表面增强拉曼散射（SERS）作为一种准确、灵敏、高效的检测方法,已经被广泛应用于各种分子的痕量分析,观察拉曼光谱中独有的特征峰强弱可以对分子实现精确定量。目前普遍的SERS检测主要围绕在液体中的有机分子上,而气体分子拉曼由于散射截面小,信号弱,对其进行高灵敏度的SERS检测十分困难。本文针对目标气体分子NH3的高灵敏度定量成分识别问题,从材料选取合成,基底设计加工和SERS测量方式上出发,制备了一种新型气体SERS传感器,实现了室温下对空气中NH3的精确检测。主要内容如下:结合当前国内外对SERS效应的研究,首先通过时域有限差分的理论计算结合拉曼光谱基本原理,研究了银纳米颗粒（Ag NPs）之间引起电场增强的局域表面等离子共振（LSPR）效应以及模拟预测了NH3在Ag NPs表面的拉曼光谱,并通过初步对NH3的检测验证了理论仿真的正确性,选择315cm-1处的拉曼峰作为衡量NH3浓度的特征峰;通过能带理论分析了n型半导体与NH3结合后的载流子浓度分布及其对SERS检测的影响,选择了n型半导体V2O5与Ag NPs组成复合材料。其次,结合时域有限差分法和数学分析,研究了金属/介质表面发生的表面等离激元（SPP）效应及其与LSPR效应之间的耦合效应,设计了一种SPP与LSPR耦合增强的六边形网格/纳米球结构的SERS基底;使用混合电子束抗蚀剂曝光的微纳加工方法制备了这一基底,该SERS基底对4-MPBA,R6G,三聚氰胺,汞离子都有比较低的检测限（LOD）,其增强因子（EF）为1×10~7,表面均一性（RSD）为8.75%,是一种强度高、均一性优良的SERS基底。最后,将制备的Ag NPs与V2O5复合材料与球网结构SERS基底结合,得到SERS气体传感器,并在加偏压的情况下对NH3进行梯度浓度测试。结果表明在SERS基底上Ag NPs对NH3的SERS特征峰位置仍为315cm-1,并且强度较不在SERS基底上时提升了约30%;在施加不同偏压的情况下,传感器对NH3的响应会随之变化,在最佳参数下传感器对500ppb—200ppm浓度的NH3均有响应,500ppb这一检测限在如今NH3的SERS检测水平中位居前列。本研究从材料选取,基底加工到测试方式涵盖了完整的SERS气体传感器研究内容,对理解SERS检测的基本原理,SERS基底的增强机制与电控下的SERS测试方法有重要意义,对发展基于新原理和新技术的新型纳米SERS传感器具有重要价值。