ゲルマン (化学物質)

ゲルマン（英: germane）は、化学式 GeH4 で表されるゲルマニウムの水素化物です。メタン（CH4）やシラン（SiH4）のゲルマニウムアナログにあたり、分子構造は四面体形をとります。ゲルマニウムの化合物の中でも特に重要な物質の一つとして知られています。

物理的および化学的性質

ゲルマンは常温で無色の気体であり、刺激臭を持ちます。空気よりも重く、比重は約2.645です。常温では比較的安定していますが、加熱により分解し、金属ゲルマニウムと水素を生成します。約280 °Cから徐々に分解が始まり、375 °Cでは急速に進行します。燃焼した際には有毒な二酸化ゲルマニウム（GeO2）を生じます。

合成方法

ゲルマンの合成には、主に化学還元法、電気化学的還元法、プラズマ法が用いられます。実験室レベルでは、メタゲルマニウム酸ナトリウムと水素化ホウ素ナトリウムの反応などが代表的です。

半導体産業における利用

半導体産業において、ゲルマンはゲルマニウム薄膜のエピタキシャル成長のための原料として利用されます。有機金属気相成長法（MOVPE）や化学ビームエピタキシー法において、熱分解を利用して基板上にゲルマニウム層を形成します。近年では、より取り扱いが容易な液体状の有機ゲルマニウム前駆体も代替品として研究されています。

毒性と安全性

ゲルマンはアルシンやスチビンと同様に強い溶血毒性を持ちます。吸入するとヘモグロビン尿を引き起こす危険性があるため、取り扱いには厳重な注意が必要です。日本では毒物及び劇物取締法により医薬用外劇物に指定されています。また、可燃性気体であり、空気中での火災リスクにも注意が必要です。

宇宙における存在

ゲルマンは地球上のみならず、木星の大気中にも存在することが観測によって確認されています。