Изобретение относится к фотонике, а именно к средствам измерения химического состава веществ и/или характеристик спектров поглощения/отражения с помощью оптических методов. Монолитный датчик химического состава вещества содержит по меньшей мере одну первую полупроводниковую структуру с р-n-переходом и по меньшей мере одну вторую полупроводниковую структуру с р-n-переходом, пространственно разнесенные на подложке, чувствительную область для размещения исследуемого вещества и электрические контакты, сформированные соответственно на р-слое и на n-слое первой и второй полупроводниковых структур, при этом первая полупроводниковая структура выполнена в виде источника оптического излучения, а вторая полупроводниковая структура выполнена в виде фотоприемника.