Pour quelle raison correcte le germanium (Ge) est-il largement utilisé comme photodétecteur aux longueurs d'onde des télécommunications dans les circuits optiques en silicium ?

Réponse : B. Parce qu'il absorbe la lumière des bandes 1,31 µm et 1,55 µm, et qu'on peut le faire croître sur le silicium et l'intégrer facilement dans une usine CMOS

Le silicium ne pouvant pas absorber la lumière de longueur d'onde supérieure à environ 1,1 µm, la photodétection aux longueurs d'onde des télécommunications exige un matériau qui absorbe une lumière de plus faible énergie. Le Ge est à gap indirect, mais son gap direct, d'environ 0,8 eV, en est proche, et il absorbe fortement jusque vers 1,55 µm. Élément du groupe IV comme le Si, il peut être obtenu par épitaxie sélective sur le Si et traité avec les équipements d'une usine CMOS, ce qui est un grand avantage. Les photodétecteurs en InGaAs sont performants, mais difficiles à réaliser directement sur le silicium. La bande interdite du Ge (environ 0,66 eV) est plus petite que celle du Si, et son courant d'obscurité est plutôt élevé.