本公开的实施例提供一种集成硅透镜的气体传感器芯片及制备方法，包括：所述芯片包括硅透镜阵列结构和芯片本体；所述硅透镜阵列结构包括硅基底和若干滤光片；所述硅基底具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面形成有透镜阵列；所述硅基底的第二表面设置有所述滤光片；所述透镜与所述滤光片的位置对应设置；所述硅基底的第一表面与所述芯片本体上表面集成连接；其中，所述透镜与所述芯片本体的中心热端的位置相对应，其用于汇聚外部红外光源的能量至芯片本体的中心热端；透镜阵列包括凹透镜阵列。本公开中，在芯片本体上集成滤光片，在滤光片载体的硅基底上形成透镜阵列，凹透镜汇聚外部红外光源的能量至芯片中心热端，提高芯片灵敏度。