物質に光を入射させたとき，物質と相互作用して入射光と異なる波長で散乱される場合，その物理現象をラマン散乱という。入射光と散乱光のエネルギー差は物質内の振動準位や回転準位，あるいは電子準位に相当することから，ラマン散乱測定により，分子や結晶の対称性，面方位，キャリヤ密度，不純物，表面，及び，界面状態等の情報を得ることができる。一方，半導体などの物質に光を入射させた場合，電子遷移により吸収・生成された非平衡電子・正孔対のエネルギーが発光という形で緩和・放出する現象をフォトルミネッセンス(PL)という。それを調べることで，励起子，不純物，および格子欠陥に関する光学特性について多くの知見が得られる。今日，ラマン散乱，及び，PL測定は非破壊・非接触で様々な物質の光学特性を簡易に評価する方法として広く用いられている。

　最近，これら分光測定と顕微鏡を組み合わせた顕微分光法は，半導体微粒子や金属ナノ粒子などナノ材料の光学特性を探る有力な測定手法として注目されている。共焦点レンズ光学系と高倍率の対物レンズを用いた顕微ラマン－PL測定では，入射光をミクロンオーダーのスポットに集光できると共に，その微小領域からの散乱光や発光を高いSN比と空間分解能で検出することができる。通常のラマン・PL測定では試料間での比較が難しく，光学系のずれや励起光の集光度の違い等により，測定の再現性に問題が見られた。本研究では，顕微ラマン－PL測定システムを用いて，試料間のラマン散乱，及び，PL強度の比較や深さ方向や面内方向での強度分布を調べた。これらにより，SERSのより定量的な観測が可能となり，金属ナノ粒子を用いた多機能センサーの開発に役立つものと期待される。