贵金属纳米结构的等离激元调控以及近场增强是当前国内外最为热门的研究领域之一。其中以银纳米结构作为基底研究等离激元杂化、耦合机制以及增强拉曼、荧光光谱应用备受关注。在过去的十几年中，人们围绕表面增强拉曼(SERS)、表面增强荧光(SEF)探索研究了多种纳米组装结构。然而，局域场的杂化以及增强光谱往往需要结构单元之间尽可能地近邻从而获得足够的近场耦合强度，而当前的微纳加工手段难以达到所需要的精度。另一方面，胶体颗粒自组装虽然易于制备密堆积点阵，但是纳米颗粒之间的间距严格受制于有机配位体而难以调控，并且颗粒间隙中填充的有机物也大大限制了增强光谱上的进一步应用。因此，如何制备具有较小面间距的颗粒点阵是进一步研究局域场耦合机制及光谱增强机制所需解决的问题。本论文利用低能团簇束流沉积的方法制备出颗粒面间距和尺寸可独立调控的Ag团簇薄膜，在此基础上深入研究了团簇的近场耦合、团簇薄膜的等离激元调控及表面增强拉曼、荧光中的增强机制。所取得的主要结果如下:　　首次提出动态梯度束流沉积技术并以此制备了团簇数密度/尺寸可独立调控的梯度团簇薄膜。团簇薄膜的梯度跨度从亚微米到厘米可控，这是当前制备微米尺度梯度颗粒薄膜最为行之有效的方法。通过逐步动态束流沉积制备了微米级的彩虹带状梯度团簇薄膜，薄膜中每个条带具有不同的等离激元响应，这也是国内外首次报道。通过控制团簇薄膜中颗粒数密度获得等离激元共振峰从396nm到576nm大范围的连续调控。等离激元共振的红移源于团簇薄膜中颗粒的近场电磁耦合，与点阵中特定面间距的近场耦合近邻团簇对的相对含量相关。这为通过结构测量间接估价Ag团簇点阵中局域（尤其是难以进行光学测量的微小区域）的等离激元性质提供了标尺。　　分别通过数密度梯度薄膜和尺寸梯度薄膜研究SERS增强机制及“hot spot”特征。通过在方华膜修饰的衬底上制备具有数密度梯度的Ag团簇密集点阵，最可几颗粒面间距可调控到几个纳米甚至1纳米，为研究拉曼增强机制的研究提供了可行的衬底。SERS研究发现，增强因子与激发激光波长和基底SPR共振频率相关，对于罗丹明6G分子，激发激光波长为473nm时点阵中拉曼“hot spots”由面间距为3～4nm的颗粒对所贡献;对于633nm激发激光，“hot spots”的特征尺寸为＜2nm。通过激光对分子漂白的原理逐步破坏数密度梯度团簇薄膜中处于“hot spots”中的分子并同步测量SERS强度的嬗变，测定出Ag团簇密集点阵结构中“hot spots”对总的拉曼强度的贡献为68％。通过两种不同大小的分子（RH6G和BPE）研究了探针分子尺寸与“hot spots”尺度的匹配对拉曼增强的影响，结果显示，在梯度薄膜上两种分子达到最大拉曼增强的梯度位置基本相同，表明在“hot spots”的尺度为3～4nm时，RH6G和BPE分子的大小对拉曼增强不产生显著影响。通过在非晶碳膜修饰的衬底上制备具有尺寸梯度的Ag团簇点阵，研究了SERS增强与团簇尺寸的关系。结果显示，对于RH6G分子，产生最大拉曼增强的Ag纳米颗粒尺寸在42nm附近。　　通过Ag团簇梯度薄膜对等离激元发光增强与淬灭进行了研究。研究发现，RH6G分子发光淬灭程度与团簇颗粒数密度（沉积量）成正比，即分子发光淬灭程度与等离激元强度成正比。通过等离子体增强化学气相沉积法在Ag团簇薄膜上定量生长不同厚度氮化硅介质层，研究了Ag团簇与荧光分子的间距对荧光增强和淬灭的影响。结果表明，15nm厚氮化硅介质足以有效抑制荧光淬灭，并可使分子发光增强450％，并且随着介质层厚度的增加，发光增强呈指数衰减。　　论文还研究了Ag团簇薄膜与GaN LED量子阱的耦合作用。分别通过考夫曼离子枪减薄p-GaN层及在单量子阱上直接生长氮化硅/二氧化硅的方法控制量子阱与金属结构之间的距离，并进行PL谱、时间分辨光谱测量，PL谱结果证明一定覆盖度下的Ag团簇薄膜可增强量子阱的发光。