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硅纳米材料是一种重要的半导体纳米材料，它具有优异的电学和机械性能、良好的生物相容性、较大的比表面积、表面易修饰性等特性。因此，人们对发展功能化的硅纳米材料有着浓厚的兴趣，并已将其广泛应用于电子学和生物学领域。其中，贵金属（金、银等）纳米粒子（nanopartilces）修饰的硅纳米线（silicon nanowires,SiNWs）在表面增强拉曼散射（Surface Enhanced Raman Scattering，SERS）的应用研究，得到了科学家的高度关注。本文主要开展了基于金纳米颗粒（goldnanoparticles，AuNPs）修饰SiNWs复合材料的SERS研究，在此基础上，发展了信号衰弱（“signal-off”）的SERS检测方法，用于DNA的高灵敏性、良好重现性的多元检测。本论文的主要研究内容包括：1、通过氧化还原的方法制备了AuNPs修饰的SiNWs，并将其应用SERS的研究：系统研究了反应温度和反应时间对AuNPs修饰SiNWs的影响，在此基础上得到制备AuNPs修饰SiNWs的适宜条件，可控制备得到了表面均匀分布AuNPs的SiNWs复合材料。我们将不同反应时间制备得到的AuNPs修饰SiNWs复合材料作为SERS基底，对其SERS效应进行了较为系统的研究。研究表明，SERS信号强度主要取决于AuNPs的间距（即所谓的热点）：当AuNPs的间距从15.2±5.9nm减小到3.5±1.8nm，SERS信号强度是逐渐增强的；但当AuNPs的间距进一步减小到1.5±0.7nm时，SERS信号强度反而减弱。2、在此基础上，我们进一步发展了基于硅纳米线SERS基质的“signal-off”SERS检测策略，实现了对靶DNA的高灵敏性、特异性、多元分析检测。在此策略中，我们首先将一端修饰有机染料Cy5分子，另外一端修饰巯基官能团的颈环结构DNA，通过硫-金键组装在AuNPs修饰的SiNWs阵列上。在没有靶DNA的情况下，染料分子接近AuNPs的表面，因此会产生很强的SERS信号；当有靶DNA存在时，靶DNA会与颈环结构DNA的环状部分序列进行杂交，导致DNA的颈环结构转变为直线螺旋状结构。此时，所标记的Cy5染料分子会远离AuNPs表面，使得SERS信号强度明显减弱。因此，通过观察不同浓度梯度的靶DNA对SERS强度的影响，可以检测到最低浓度为10fM的靶DNA。通过在SiNWs上组装序列的颈环DNA，该“signal-off”SERS策略还能实现对不同肿瘤致癌基因的多元分析检测。