一、选题背景和意义：
表面增强拉曼光谱（SERS）是一种用于探测和鉴定各种分子的有力而灵敏的分析工具，被广泛应用在表面化学、分析化学、物理学等领域，是研究表面和界面过程的重要工具，因此高品质、高活性的SERS基底具有重大的研究价值。而随着人们对半导体材料的不断突破，研发出的半导体材料具有很多优良性能。且具有 SERS 活性的半导体材料有很多不可替代的优点，如较低的成本、更好的生物相容性等，无需依靠复杂的制备技术便可获得可靠、稳定、均匀的 SERS 信号。本文着重研究以半导体材料异质结为基底的SERS性能，探讨异质结内部的SERS机制，为高效半导体表面增强拉曼散射基底的设计提供新的思路和依据。
二、课题关键问题及难点：
关键问题：1.寻找到具有合适能带结构的半导体材料；
2.对半导体材料构成异质结的组装方式的探索；
3.对异质结内部具体的SERS机制的解释；三、文献综述（或调研报告）：
拉曼散射的本质是，当一束光与样品分子发生碰撞时，入射光将会发生散射现象，而这些散射光由三种成分构成，即瑞利散射、斯托克斯散射和反斯托克斯散射。其中瑞利散射是弹性散射，散射光与入射光相比能量不变，仅传播方向发生改变；而斯托克斯和反斯托克斯散射则分别对应于散射光频率相较入射光变大和变小，这两类散射都属于拉曼散射。
表面增强拉曼散射（SERS）现象是于1974年被Fleischman发现，在对电化学银电极表面吸附的吡啶分子进行拉曼散射测量时，得到了吡啶分子的增强拉曼信号，由此拉开了对SERS研究的序幕。研究发现SERS效应产生的关键在于SERS基底的性能，由于传统的SERS基底（Au、Ag、Cu等）稳定性差、价格昂贵等缺点，目前活性SERS基底研究已由贵金属材料发展到了半导体材料领域。
Alessandri等[5]从半导体的参数和特性进行研究，说明可以通过调制半导体的参数可以定制实现增强拉曼散射效应，介绍了半导体材料中的等离子体共振效应和光致电荷转移过程。半导体材料作为传统的金属SERS的补充或替代品，在低侵袭性、可重复性、多功能性和可回收性方面具有关键优势。而且半导体具有更多的参数和特性，这些参数和特性可以定制以实现增强拉曼散射或相关效应。
Han等[3]说明半导体材料除了具有SERS增强能力外，还具有额外的光电性质，使其具有显著的电荷转移增强和催化能力。他们详细讨论了与材料尺寸、形貌和组装相关的SERS增强，且半导体内部的电荷转移在光催化过程中发挥了至关重要的作用。目前，SERS活性半导体纳米材料、半导体其他材料异质结构快速发展，是SERS基底材料的研究热点。
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