ژرمانیم یک ماده کلیدی در طیف گسترده ای از کاربردها می باشد. کاربرد عمده ی تک بلورهای ژرمانیم لنزها و پنجره های اپتیک مادون قرمز (IR)، آشکارسازهای تابش گاما و زیرلایه هایی برای عناصر III–V بر پایه ی وسایل الکترواپتیکی می باشد. در دو دهه ی گذشته، ژرمانیم به عنوان یک ماده ی نیمه هادی در کاربردهای الکتریکی و الکترواپتیکی بسیار مورد توجه قرار گرفت. اخیراً ژرمانیم توجه زیادی را در صنعت نیمه هادی به خود جلب کرده است زیرا خواص جالبی دارد که توانسته راه حل هایی برای موانعی که فناوری سیلیکون در زمینه ی توسعه و پیشرفت ساختارهای ترانزیستوری در مقیاس نانو با آن روبرو می باشد، ارائه دهد. از بین روش های مختلف رشد بلور، عمده ترین روشی که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد روش کشش بلور چکرالسکی می باشد. در کاربردهای مرتبه ی IR از ژرمانیوم، شفافیت، یکنواختی و همسانگردی اپتیکی نیاز به کمینه کردن سلول های موزائیکی و مرزدانه های کم زاویه دارد. اثرات زیان آور اپتیکیِ مرزدانه های کم زاویه در راستای رشد <111> کمینه می باشد. بعلاوه برای اطمینان از دوقطبی شدگی اندک، تنش های باقی مانده در بلور باید کمینه شوند. تنش های باقی مانده ناشی از کرنش های پلاستیکی است که نشان دهنده ی گذار تنش های حرارتی از مقدار تنش بحرانی(CRSS) به هنگام سرمایش بلور در بالای فصل مشترک بلور/مذاب می باشد. به دلیل وجود گرادیان حرارتی در بلور در حال رشد، تنش های مکانیکی قابل توجهی می-تواند توسعه یافته و در بیشتر موارد منجر به تولید نابجائی گردد. کیفیت بلورهای رشدیافته وابسته به کنترل فرآیند رشد می باشد. از این رو کنترل و تنظیم فرآیندهای فیزیکی که در حین رشد اتفاق می افتد مهم است. مدل سازی های رایانه ای از فرآیند رشد چکرالسکی ژرمانیوم برای مراتب مختلف کاربردی از آن و قطرهای مختلف بلوری، یک پشتیبان مداوم برای توسعه ی فرآیندهای جدید کشش و بهبود و بهینه سازی کیفیت بلور ژرمانیوم ارائه می دهد. همچنین نتایج مدل سازی فهم با ارزشی از فرآیندهای فیزیکی مختلفی که در طی رشد اتفاق می افتد ارائه و تعداد رشدهای تجربی مورد نیاز برای رسیدن به بلورهای با ویژگی های مطلوب را به شدت کاهش می دهد. از مدل سازی ریاضی، برای حالت شبه پایدار رشد و مراحل مختلف از رشد تک بلور چکرالسکی ژرمانیوم استفاده شده است. پس از محاسبه ی میدان حرارتی از یک مدل
