Diffusion Raman¹ est une technique puissante pour identifier sans ambiguïté la présence de petites quantités de substances différentes, car elle accède à l'empreinte spectrale riche et unique du spectre vibrationnel d'une substance donnée tout en fonctionnant dans la plage optique, où sont disponibles à la fois des sources laser puissantes et des détecteurs sensibles. Cependant, étant un processus non linéaire du troisième ordre, la diffusion Raman souffre d’une très faible efficacité, ce qui limite sa sensibilité. Différentes techniques ont été utilisées pour améliorer la sensibilité de la détection Raman. Parmi eux, on utilise la diffusion Raman résonante², mais cela nécessite qu'un laser à pompe soit réglé au plus près de la transition électronique de la molécule, ce qui n'est pas toujours possible. Une technique d’amélioration puissante largement utilisée aujourd’hui est la diffusion Raman améliorée en surface.³ (SERS) où le champ de pompe est fortement amélioré dans une région de taille inférieure à la longueur d'onde (ou « point chaud ») à proximité d'une surface métallique nanostructurée. De plus, dans SERS, la densité des états photoniques à la longueur d’onde diffusée est améliorée, ce qui entraîne une amélioration supplémentaire de l’efficacité grâce à l’effet Purcell.