锗是一种灰白色的类金属元素，它的化学符号是Ge，它在元素周期表上的位置是第32位，它的原子里有72.63个单位的质量。它和碳、硅、锡等元素是一家人，它们的化学性质很像。锗是一种很重要的半导体材料，也就是说，它既不是很好的导电体，也不是很好的绝缘体，它可以根据需要改变自己的导电性。锗还有其他的用途，比如制作光学器件和催化剂等。
锗的物理性质是这样的：
它要加热到.4℃才能融化，要加热到℃才能沸腾。
它比水重5.35倍，每立方厘米有5.35克。
它比一般金属软一些，但也不太容易被划伤。
它的晶体结构和钻石一样，都是由四面体形状的单元堆叠而成。
它在20℃时的电阻率是1欧姆·米，也就是说，在1米长、1平方米截面积的锗材料中，电流要克服1欧姆的阻力才能通过。
它在20℃时的热导率是60.2瓦特·米?1·开尔文?1，也就是说，在1米长、1平方米截面积的锗材料中，如果两端温差为1开尔文（相当于1摄氏度），那么每秒钟就有60.2瓦特的热量从高温端传到低温端。
锗的化学性质是这样的：
它可以和氧气结合成不同比例的氧化物，比如GeO、GeO?、Ge?O?、Ge?O?等，其中最常见的是二氧化锗GeO?。
它对电子有不同程度的吸引力，可以和其他元素共享或转移电子形成不同类型的化合物。它可以和氢、氟、氯、溴、碘等元素形成单质化合物（如GeH?、GeF?、GeCl?、GeBr?、GeI?等），也可以和硫、硒、碲等元素形成二元化合物（如GeS?、GeSe?、GeTe?等），还可以和其他金属或非金属元素形成多元化合物（如GaAs、InP、SiC等）。
它对电子的吸引力用一个数字来表示叫作电负性，用鲍林标度来衡量，锗的电负性是2.01，比硅（1.90）大一些，比碳（2.55）小一些。
它要失去一个电子需要花费千焦耳/摩尔（kJ/mol）的能量，这个能量叫作第一电离能。要失去第二个电子需要花费.5kJ/mol的能量，这个能量叫作第二电离能。要失去第三个电子需要花费.1kJ/mol的能量，这个能量第三电离能。以此类推。
它在常温下不会和空气或水蒸气发生化学反应，但是如果加热到～℃，它就会和空气中的氧气迅速结合成二氧化锗。
它可以和很多金属形成合金，也就是说，它可以和金属原子混合在一起，形成新的金属材料。它也可以和很多非金属元素形成有机金属化合物，也就是说，它可以和含有碳的分子结合在一起，形成新的有机材料。
锗的主要应用领域是这样的：
光学：锗具有高折射率和低色散，这意味着它可以让光线弯曲得很厉害，而且不会让不同颜色的光线分散开来。这样就适合用来制作红外透镜、棱镜、窗口等光学元件，可以用于观察或探测红外光线。
电子工业：锗是一种重要的半导体材料，它可以用来制造晶体管、二极管、太阳能电池、光电探测器等电子器件。晶体管是一种可以控制电流的开关，它是电子计算机的基本元件。二极管是一种只允许电流单向通过的器件，它可以用来整流、检波、调制等。太阳能电池是一种可以把太阳光转化为电能的器件，它可以用来发电或充电。光电探测器是一种可以把光信号转化为电信号的器件，它可以用来接收或发送光信号。
其他应用：锗还可以用作聚合反应的催化剂，也就是说，它可以促进一些小分子结合成大分子的过程，从而制备出高分子材料，比如塑料、橡胶等。锗还可以和其他金属合金，改善其机械性能和耐腐蚀性，比如锗钢、锗铝等。锗还可以用作生物活性剂，也就是说，它可以对人体产生一些有益的影响，比如增强人体免疫力、抗衰老、抗癌等。
锗的生产方法有很多种，其中一种是利用含锗的铅锌矿作为原料，经过以下步骤：
用硫酸把铅锌矿中的锗溶解出来，形成含锗的溶液。
用单宁（一种植物提取物）把溶液中的锗沉淀出来，形成含锗的沉淀。
用高温把沉淀中的有机物质燃烧掉，形成二氧化锗。
用盐酸把二氧化锗中和成氯化锗。
用水把氯化锗水解还原成金属锗。
用区域熔炼法（一种利用温度差分离杂质的方法）把金属锗进一步提纯，得到高纯度的锗。
镓和锗是两种重要的半导体材料，在芯片制造中有着不同的作用。
锗是最早被用于制造半导体晶体管和芯片的元素，它比硅具有更高的载流子迁移率，也就是说，它可以在更低的电压下实现更快的开关速度。锗也可以与硅形成合金，提高硅的性能。锗还可以与其他元素（如砷、磷、锑等）形成化合物，用于制造高速、高频、高功率的器件。
镓也是一种常用的半导体材料，它可以与其他元素（如砷、氮、铟、铝等）形成化合物，用于制造发光二极管（LED）、激光二极管（LD）、太阳能电池、微波通信器件等。镓的化合物具有较高的电子迁移率和辐射效率，适合用于光电子和微波领域。
因此，镓和锗在半导体生产中的地位很重要，它们可以提供多样化和高性能的半导体产品，满足不同领域的需求。
载流子迁移率是指载流子（电子和空穴）在单位电场作用下的平均漂移速度，即载流子在电场作用下运动速度的快慢的量度，运动得越快，迁移率越大；运动得慢，迁移率小。
载流子迁移率反映了半导体材料的导电能力，它和载流子浓度决定了半导体的电导率。
载流子迁移率与载流子的有效质量和散射概率成反比。载流子的有效质量与材料有关，不同的半导体中电子有不同的有效质量。载流子的散射主要由晶格振动、杂质、缺陷等因素引起，散射越强，迁移率越低。
通俗易懂地说，载流子迁移率就像是一辆汽车在路上行驶的速度，它取决于汽车的性能（有效质量）和路况（散射）。汽车性能越好，路况越畅通，汽车就能开得越快，迁移率就越高。