Welche Kombination aus der Photonenenergie von Licht der Wellenlänge 1,55 µm und seinem Verhalten in einem Silizium-Wellenleiter ist richtig (E [eV] ≈ 1,24 / λ [µm])?

Antwort: C. Etwa 0,8 eV. Da dies kleiner als die Bandlücke von Silizium ist, wird es kaum absorbiert und breitet sich aus

1,24 ÷ 1,55 ≈ 0,80 eV; das ist kleiner als die Bandlücke von Silizium von etwa 1,12 eV, sodass Elektronen des Valenzbands nicht ins Leitungsband gehoben werden können und keine Band-zu-Band-Absorption auftritt. Silizium ist bei Telekommunikationswellenlängen daher nahezu transparent und eignet sich als Material für lichtführende Wellenleiter. Umgekehrt bedeutet das, dass sich mit Silizium allein kein Photodetektor für diese Wellenlänge herstellen lässt. Silizium absorbiert Licht mit Wellenlängen kürzer als etwa 1,1 µm (mit Energien größer als 1,12 eV). Etwa 1,9 eV ist der Wert, der sich ergibt, wenn man 1,24 und 1,55 multipliziert; er entspricht der Energie von rotem Licht mit einer Wellenlänge von etwa 650 nm.