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便携式、经济高效的气体传感器在众多环境、生物医学和工业应用中越来越受欢迎，但目前的设备仅限于专门的实验室，无法扩展到一般用途。在这里，我们展示了一种光子芯片上灵敏度为十亿分之一的折射率气体传感器，该光子芯片基于用中孔二氧化硅顶包层功能化的氮化硅波导。通过监测集成不平衡马赫-曾德尔干涉仪的输出光谱模式来检测低浓度化学蒸气，该干涉仪的一个涂层臂暴露在气体蒸气中。我们分别对丙酮、异丙醇和乙醇获得了 65 ppb、247 ppb 和 1.6 ppb 的检测限。据我们所知，我们的片上折射率传感器基于光子集成电路提供了前所未有的低气体浓度检测限。因此，我们的研究结果预示着用于现场实时环境监测和医疗诊断的紧凑、便携和廉价设备的实现。
具有功能化氮化硅光子电路的超灵敏折射率气体传感器
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