目前 SERS 技术由基础研究领域延伸并应用到了分析科学、材料科学和生物医 药等领域[5,6]。此外在检测灵敏度、选择性和稳定性方面，SERS 也比拉曼光谱更具优势，甚至能对单分子进行检测。可是不能否认的是，目前的 SERS 仍有难以攻克 的缺点，最主要的有以下几点：（1）只有极少数具有较强 SERS 活性金属（Au、 Ag、Cu 和一些极不常用的碱金属如 Li、Na 等）具有些许应用，而许多重要金属由 于没有 SERS 活性因而很难从 SERS 上获得研究成果。（2）SERS 效应目前局限于 金属，在其他物质上难以取得科学性进展，限制了 SERS 在其他方向的研究。（3） 到目前为止，各类 SERS 机理众说纷纭，仍然没有一套准确的 SERS 理论体系来解 释所有 SERS 实验现象。为了解决上述 SERS 难点，国内外主要从以下几个方面来 展开对 SERS 的研究：（1）完善 SERS 理论；（2）测量和统计分子的 SERS 光谱， 建立完整的分子 SERS 光谱库；（3）制作 SERS 承载衬底；（4）SERS  的应用[7]。

1。3 机理

关于 SERS 的增强机理人们一直没有统一的答案，这也是 SERS 技术难以发展 前进的原因。按照经典电磁理论，P=αE，其中 α 是分子极化率，E 是电场强度。围 绕这两项延伸出的理论中已经被人们所接受的有电磁场增强机理（物理增强）和电 荷转移增强机理（化学增强）两种[8,9]。关于 SERS 机理的研究已有许多文献报道[10,11]， 但到目前为止仍然没有一种理想的模型可以解释所有的实验现象，上文所述的两种 机理也只是能解释部分实验现象。也有研究说每个实验现象其实是包含两种增强， 只不过这两种增强在每个实验中对 SERS 产生的相对作用不同。并且当两种增强都 存在时，电磁场增强经常起主要作用，而化学增强一般是在吸附的分子与衬底距离 非常近时才会较为明显。人们一直试图深入了解 SERS 增强的物理或化学机理，希 望能发现 SERS 现象的本质，使 SERS 成为具有更有价值的实际应用。

1。3。1 电磁场增强机理

电磁场增强机理也有人称之为物理增强机理，表面等离子体共振是导致电磁场 增强的主要因素。它是把衬底附近活动的电子看作等离子，当入射光的振动频率与 表面的等离子振动频率相同时就达到共振条件[12]。在这个条件下，衬底表面容易产 生大面积的局域电场，这就使得拉曼信号极大地增强。其中导体中被激发的电离气 体称为等离子体，若只是在表面的激发则称为表面等离子体激元（surface plasmon， SP），表面的粗糙结构和弯曲结构是用光激发表面等离子体激元的前提。到目前为 止，电磁场增强理论模型已经研究地较为深入，很多 SERS 现象也可以用电磁增强机理解释，但是电磁增强理论存在局限性。通常情况下，只要是以物理吸附的形式 吸附在表面上的分子就会显示表面增强的效果，但不可否认的是增强效果不同的材 料分子对金属—电解质界面有很大的不同，这表明 SERS 效应不可能排除分子化学 性质的影响，这也说明不仅只有电磁场增强在起作用，同时还存在其他的增强机理。论文网

1。3。2 化学增强机理

化学增强机理中最被人认可的是电荷转移机理，当入射光照射在吸附分子和衬 底表面时，衬底与吸附分子之间会产生电荷转移，产生类共振现象，分子极化率发 生极大的提高，从而使得拉曼信号增强。对于不同的分子，即使所采用的衬底相同， 增强因子也不同，这是化学增强最典型的例子，同时也证明了电磁增强机理并不适 用所有的 SERS 实验现象。电荷转移机理主要分为以下几类：（1）共振增强：由 吸附分子和表面吸附原子形成表面络合物造成；（2）非共振增强：由吸附物和金 属衬底之间化学成键造成；（3）类共振增强：激发光对分子—金属体系光诱导电 荷转移造成[13]。这三种增强机理都表明了体系极化率的变化对拉曼强度的产生作用。 随着对实验模型逐渐深入地了解，人们开始不断尝试建立一种兼具电磁增强和化学 增强同时可以解释所有实验现象的增强理论。