锗晶圆作为一种重要的光学半导体材料，凭借其独特的红外透射性、高迁移率及与硅基工艺的兼容性，在多个前沿领域展现出不可替代的价值。
一、红外光学系统
1. 红外镜头与窗口
军用领域：用于战机红外窗口、装甲车夜视仪，占高端镜头市场的50%以上。
民用领域：安防监控热像仪、车载辅助驾驶（雾天/夜间成像），单镜头耗锗量达250–2500克。
2. 短波红外（SWIR）探测器
水分检测：通过短波红外穿透特性识别物体含水量，应用于苹果耳机（皮肤接触检测）、农产品品质分级。
成本优势：硅基锗外延技术成本仅为传统Ⅲ-Ⅴ族材料的1/3–1/10。
3. 激光雷达（LiDAR）
车用传感：锗窗口片提升激光雷达在雨雾环境下的探测精度，大陆集团等车企已部署。
二、半导体与光电子器件
1. 锗锡（GeSn）激光器
芯片级集成：法国C2N开发直接带隙锗锡激光器，兼容CMOS工艺，实现硅基芯片的光学数据传输，速率提升5倍8。
应用场景：AI算力芯片、量子通信光源。
2. 红外光电探测器
高灵敏度设计：锗铋（GeBi）薄膜探测器暗电流低至10⁻¹⁰A，光暗电流比达398，用于安防与医疗成像。
三、光纤通信
光纤掺杂：二氧化锗（GeO₂）提升光纤折射率与透明度，降低信号衰减，用于高速光通信骨干网。
放大器核心：掺锗光纤放大器（EDFA）支持长距离数据传输，为5G/6G基建关键组件。
