ژرمانیمسی و دومین عنصرجدول تناوبی است. ژرمانیم یکی از اعضای مهم خانوادهنیمهرساناها میباشد و در صنعت نیمههادی کاربرد فراوان دارد. نام این عنصر لاتین واژه ژرمن (آلمان) است.
ژرمانیم عنصری سخت و به رنگ سفید مایل به خاکستری است که دارای درخشش فلزی وساختار بلوری همانند الماس میباشد. توجه به این نکته ضروری است که ژرمانیم یکنیمه هادی با ویژگیهای الکتریکی بین فلز و عایق میباشد. نوع خالص این شبه فلز، بلورین و شکننده بوده و دردمای اتاق درخشش خود در هوا را حفظ میکند. روشهای تصفیه منطقهای باعث تولید ژرمانیم بلورین برای نیمه هادیها گشته که فقط دارای یک جز در ۱۰۱۰ ناخالصی هستند.
خاصیت اکاسیلیکون ژرمانیوم،جرم اتمی ۷2 (72.59) چگالی 5.35 (g/cm³) نقطه جوش(°C) بالا ۹۴۷ و دارای رنگ خاکستری میباشد.
ژرمانیم (از واژه لاتین Germania به معنی آلمان) یکی از چهار عنصری بود کهدمیتری مندلیف در سال ۱۸۷۱ وجود آنها را پیشبینی کرده بود. (مندلیف آن را "eka-silicon " نامید). وجود این عنصر راکلمنز وینکلر در سال ۱۸۸۶ اثبات نمود.[۵][۶] این کشف تاییدیه مهمی برای نظریه مندلیف در مورد وضعیت تناوبی عناصر بود.
ساخت ترانزیستورهای ژرمانیم مقدمه استفادههای بی شمار از علم الکترونیک حالت جامد گشت.
از سال ۱۹۵۰ تا اوایل دهه ۸۰ این حوزه بازار روزافزونی برای ژرمانیم به وجود آورد اما بعد از آن سیلیکون خالص کمکم در ترانزیستورها، دیودها و یکسو کنندهها جایگزین ژرمانیم شد. سیلیکون خصوصیات الکتریکی برتری دارد اما نمونههای بسیار خالص تری نیاز دارد- درجه خلوصی که در روزهای اولیه به صورت تجاری قابل دستیابی نبود- درحالیکه نیاز به ژرمانیم در شبکههای ارتباطیفیبر نوری، سیستمهایمادون قرمز دید در شب وکاتالیزورهایپلیمریزاسیون شدیداً افزایش یافت. این کاربردهای نهایی، ۸۵٪ مصرف جهانی ژرمانیم را در سال ۲۰۰۰ تشکیل میدهد.
این شبه فلز در کانیهای آرژیرودیت یا سیم سنگ (سولفید ژرمانیم و نقره)، زغالسنگ، ژرمانیت، روی و کانیهای دیگر یافت میشود. ژرمانیم به صورت تجاری از پردازش سنگ معدن مذاب روی و از سوختن محصولات جانبی زغالسنگهای خاصی بهدست میآید؛ بنابراین اندوخته زیادی از این عنصر در منابع زغالسنگ وجود دارند.
این شبه فلز را میتوان به وسیلهٔتقطیر جزئی تتراکلرید فرّار آن از فلزات دیگر نیز تهیه نمود. این روش باعث تولید ژرمانیم با خلوص بسیار بالا میشود. قیمت هر گرم ژرمانیم در سال ۱۹۹۷ تقریباً ۳دلار آمریکا و قیمت هر کیلو آن در پایان سال ۲۰۰۰ معادل ۱۱۵۰ دلار بود.
ژرمانیم برخلاف بیشتر نیمه هادیها دارای band gap (شکاف نوار) کوچکی است که امکان واکنش مؤثر بهاشعه مادون قرمز را به وجود میآورد؛ بنابراین ژرمانیم در طیف نماهای مادون قرمز و سایر تجهیزات دیداری که نیازمند یابندههای حساس مادون قرمز است کاربرد دارد.ضریب شکست و ویژگیهای تجزیه اکسید آن، استفاده از ژرمانیم را در عدسیهای زاویه باز دوربین و عدسیهای شیئی میکروسکوپ سودمند میکند. موسیقیدانانی که مایل به بازآفرینی حالت خاص تقویت کنندههای اوایل دوره Rock and roll هستند، هنوز هم در تقویت کنندههایگیتار برقی از ترانزیستورهای ژرمانیم استفاده میکنند.آلیاژ ژرمانید سیلیکون (SiGe) در حال تبدیل سریع به ماده نیمه هادی مهم در ICهای سرعت بالا میباشد. مدارهایی که از پیوندهای Si-SiGe استفاده میکنند میتوانند نسبت به مدارهایی که تنها سیلیکون بکار میبرند سرعت خیلی بیشتری داشته باشند. سایر کاربردها:
ترکیبات خاصی از ژرمانیم برایپستانداران مسمومیت کمی دارند اما برای باکتریهای خاصی اثرات سمی دارند. این ویژگی، اینگونه ترکیبات را به عواملشیمی درمانی مفیدی تبدیل کردهاست.