表面增强拉曼光谱(SERS)作为一种拉曼散射光谱，具有抗水干扰及指纹谱识别功能，广泛应用在分析、催化、化学、生物等领域。目前普遍采用Au等在可见光区具有等离子共振(SPR)吸收能力的贵金属纳米粒子作为SERS基底，但存在成本高、稳定性低、可回收性差等缺点。开发具有SERS能力的半导体材料并提高其检测灵敏度一直是SERS领域研究的重点和难点。

  本课题组致力于开发高灵敏度的半导体SERS基底，并深入研究其增强机制。譬如，最近我们制备了TiO₂反蛋白石光子晶体，并首次将其用作SERS基底，其拉曼检测灵敏度明显高于普通TiO₂基底，并证明了拉曼信号的增强是由于激光在其中形成多次散射而引起的。另外，我们还发现激光波长和光子禁带位置之间的耦合关系，当激光波长与光子晶体禁带重合时，拉曼增强效果最弱；当激光波长位于光子晶体慢光效应区时，拉曼增强效果最好。该基底还具有很好的再生能力，可实现基底的再利用（如下图）。本研究有望推广到其他半导体，增强其拉曼检测灵敏度。