本发明公开了一种用于微囊藻毒素检测的多孔阵列电磁场增强SERS器件及其制备方法，所述器件包括相互附着的二氧化硅衬底层，薄膜层，所述二氧化硅衬底层留有一窗口而裸露出部分薄膜层，所述窗口表面以及裸露出的薄膜层附有金属层，裸露出的薄膜层及其上的金属层分别具有阵列排布的上下通孔A和B，所述薄膜层为氮化硅、二硫化钼或石墨烯薄膜。本发明还公开了利用所述SERS器件来检测水环境中痕量微囊藻毒素分子的方法，所述方法实现了痕量微囊藻毒素分子过孔弱电流信号的检测及其弱拉曼散射信号的增强，可同时实现痕量分子含量及其表面增强拉曼散射信号检测。