ゲルマニウムでは、原子価帯は主にゲルマニウム原子間の結合軌道によって形成され、伝導帯は反結合軌道によって形成されます。ゲルマニウムのバンドギャップは、室温（300 K）で約0.66 eVです。これは、原子価帯域から伝導帯に電子を励起するために0.66 eVの最小エネルギーが必要であり、電子が電気伝導に関与できるようにすることを意味します。
GEのエネルギーバンドは、多くの元素半導体のように単純な放物線帯ではありません。代わりに、それらは複数の谷と非パラボリック分散関係を備えたより複雑な構造を示します。伝導帯には2つの最小値があり、1つはブリルアンゾーン（γバレー）の中心に、もう1つはエッジ（Lバレー）にあります。 γVALLEYは、Lバレーよりも有効量が少ないため、γValleyで電子をより可動性にしています。
ゲルマニウムのバンドギャップは温度に依存しており、温度が上昇すると減少します。これは、より高い温度で格子に提供される熱エネルギーが原子をより多くの振動させ、それが電子波動関数のオーバーラップを増加させ、原子価と伝導帯の間のエネルギーギャップを減らすためです。
ゲルマニウムのエネルギーバンド構造とその温度依存性は、電気的および光学的特性を決定する上で重要な役割を果たします。トランジスタ、ダイオード、太陽電池、統合回路など、さまざまな半導体デバイスで広く使用されています。
