게르마늄에서, 원자가 밴드는 주로 게르마늄 원자 사이의 결합 궤도에 의해 형성되는 반면, 전도 대역은 항 결합 궤도에 의해 형성된다. 게르마늄의 밴드 갭은 실온 (300K)에서 약 0.66 eV입니다. 이는 원자가 밴드에서 전도 대역으로 전자를 자극하기 위해 최소 에너지 0.66 eV가 필요하므로 전자가 전기 전도에 참여할 수 있습니다.
GE의 에너지 밴드는 많은 원소 반도체에서와 같이 단순한 포물선 밴드가 아닙니다. 대신, 그들은 다중 계곡과 비 파라믹 분산 관계를 가진보다 복잡한 구조를 나타냅니다. 전도 밴드에는 Brillouin Zone (γ-Valley)의 중심에 있고 다른 하나는 Edge (L-Valley)에 2 개의 최소값이 있습니다. γ- 밸리는 L- 발리보다 유효 질량이 낮아 γ- 밸리에서 전자를 더 이동시킵니다.
게르마늄의 밴드 갭은 온도 의존적이며 온도가 증가함에 따라 감소합니다. 이는 더 높은 온도에서 격자에 제공된 열 에너지가 원자가 더 많이 진동하게하여 전자파 기능의 중첩을 증가시키고 원자가와 전도 대역 사이의 에너지 간격을 감소시키기 때문입니다.
게르마늄의 에너지 밴드 구조와 온도 의존성은 전기 및 광학 특성을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 트랜지스터, 다이오드, 태양 전지 및 통합 회로를 포함한 다양한 반도체 장치에서 널리 사용됩니다.
