高活络、低本钱的光化学传感器在生物医学研讨、疾病诊断，国防安全、环境查验测验、食品安全等范畴表现出宽广的使用远景而快速地开展。根据有机活络资料的荧光风险化学品勘探技能呈现出活络度较高、特异性强等许多传统气相剖析技能没办法比较的优势，在爆炸物、神经毒剂、毒品、有机毒气查验测验方面得到了使用验证。虽然根据该技能的空间型荧光的气体检测手持设备现已完成快速的开展和部分商业化。但现在该系列传感器现在仍然受限于集成度低、通量低、体积大、本钱高级许多问题。

  近来，中国科学院上海微体系所程建功研讨员团队针对传统有机荧光手持设备体积大、部分要害功能受限等问题，经过集成光路（PIC）的规划与制作工艺，开宣布与生化荧光技能兼容的低损耗的氮化硅光子气体传感器（图1）。

  在论文规划中，使用同一波导的倏逝场完成了荧光的高效激起和搜集，构建了片上波导荧光传感模型，并试验验证该片上传感信号模型和最佳传感长度的影响要素。使用两种典型的传感资料苯并噻唑（BTD）和苝二酰亚胺（PDI）衍生物验证了该片上传感器的气敏功能，完成了（甲基，MA）分子0.19 ppb和可致癌化学品苯胺（AN）93.7 ppb的低浓度和高活络检测（图(2)）。该片上气体传感技能完成了传统的根据空间荧光的薄膜传感器在氮化硅光子平台上的芯片级转化，为完成高活络度、低本钱、高集成的片上全集成荧光气体传感器供给了全新的处理方案。

  图2 (a) BTD和PDI分子的荧光发射光谱；(b) 饱满浓度下BTD+AN和PDI+MA随时刻改变的荧光传感呼应。插图为涂覆在波导外表的两种荧光分子的红、绿色荧光的光学图像，由同一波导激起和搜集；(c) PDI+MA在不同气体浓度下荧光强度随时刻的改变；(d) 不同MA气体浓度下PDI的荧光猝灭率。

  程建功研讨员团队长时间努力有机荧光传感技能的研讨，本项效果不只处理了有机荧光技能未来微型化和集成化的难题，也拓宽了氮化硅为主的硅基光子技能在环境安全查看中的使用范畴和使用远景。上海微体系所博士研讨生王泊为本文的榜首作者，付艳艳研讨员、贺庆国研讨员、陈昌研讨员和程建功研讨员为该文的一起通讯作者。