气流速度测量与分布分析在大气环境监测、空气动力学研究、涡轮检测、导航控制、生物医学工程等领域具有重要意义。目前已经开发出采用热阻、压阻、电阻、电容、磁致弹性以及力致发光原理的各种传感器用于气流检测。然而，开发同时具有快速响应和宽测量范围的气流传感器仍然存在挑战。近些年，基于光纤的光学式气流传感器以其重量轻、灵敏度高、光学响应快等优势吸引了人们的广泛关注。

基于氮化镓（GaN）的光学和电子元件在芯片级平台上的单片集成，已被证明可用于片上可见光通信、心率检测以及照明和成像应用。不过，到目前为止，关于使用集成GaN基器件进行气流检测的报道仍然非常有限。其主要限制在于刚性生长衬底（如蓝宝石和硅 HMDS涂胶机）的存在，限制了器件在气流作用下的形变。

据麦姆斯咨询报道，南方科技大学深港微电子学院助理教授李携曦课题组近日在Microsystems & Nanoengineering上发表了一篇关于芯片级光学式气流传感器的研究成果，提出了一种集成柔性PDMS膜的新型紧凑GaN基气流传感器，能够在不需要外部光耦合组件的情况下感应气流。这种GaN芯片具有发射和探测双重功能，通过晶圆级制造工艺在GaN/蓝宝石模板上制造而成，其PDMS膜则通过低成本的液滴成型工艺制得。

GaN芯片通过光刻、蚀刻、金属和氧化物层沉积等晶圆级微加工工艺制造而成，PDMS膜结构通过低成本的液滴成型工艺制得，由于PDMS表面的高粘性，铝膜可以牢固地粘附在PDMS膜上。然后用PDMS凝胶粘合薄膜边缘，加上固化处理，将PDMS膜固定在GaN芯片上。通过铝印刷电路板（PCB氮气烘箱）封装建立与片上器件的电气连接，亦即可以通过电流源对LED进行偏置，通过电流表读出光电流信号。

南方科技大学研究团队提出了一种GaN芯片与PDMS膜以可控和可扩展方式集成的光学式气流传感器。对气流高度敏感的柔性PDMS膜可以在无需外部光学元件的情况下调节芯片发出的光，通过检测到的光电流信号反映气流的变化。并且，这种气流传感器在响应时间和可检测范围方面展现了优异的性能，使其适合在广泛的实际应用中进行现场测量。