Les ondes térahertz se situent entre les micro-ondes et la lumière infrarouge. Elles traversent le papier, le plastique et le tissu, mais pas le métal ni l'eau. On peut donc inspecter des colis sans les ouvrir, ou scanner des bagages à l'aéroport. Mais les récepteurs de ces ondes étaient jusqu'ici fabriqués à partir de matériaux coûteux comme l'arséniure de gallium. Le silicium, base de toute l'électronique, ne convenait pas : il « se souvient » trop longtemps de la lumière.

La nouvelle étude change la donne. Au lieu du germanium cristallin, habituellement cultivé sur silicium, les chercheurs ont utilisé du germanium amorphe, sans ordre strict des atomes. Dans ce réseau désordonné, les électrons arrachés par la lumière perdent presque instantanément leur énergie. La durée de vie des porteurs de charge n'est que de 1,1 à 1,4 picoseconde. C'est mille fois plus rapide que dans le germanium ordinaire.

Le film a été déposé par deux méthodes : le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma et la pulvérisation magnétron. La première a donné une surface plus lisse et plus homogène. C'est ce détecteur qui a montré les meilleurs résultats : un rapport signal sur bruit de 32 décibels et une bande passante d'environ 2 térahertz. C'est 2,5 fois plus de signal que le dispositif fabriqué par pulvérisation.

Le même matériau fonctionne aussi comme émetteur. Une antenne en germanium amorphe sur silicium émet des impulsions térahertz avec un rapport signal sur bruit de 40 décibels et une largeur de bande allant jusqu'à 3 térahertz. Cela signifie que l'on peut assembler sur un même substrat à la fois un émetteur et un récepteur.

Désormais, les systèmes térahertz peuvent être fabriqués dans les usines de silicium, comme les puces ordinaires. Cela réduira le coût des scanners pour le contrôle qualité alimentaire, des appareils médicaux pour l'examen de la peau et des systèmes de sécurité. Le germanium amorphe devient un pont entre le monde de l'électronique et celui de la lumière invisible.