原子価制御のQ&A

Q1. NiOにAl3＋、ZnOにLi＋を固溶することが可能だとすれば、それぞれn型、p型の半導体になるか？
　A1. ならない。Ni2＋とZn2＋はそれぞれNi3＋やZn＋には「ちょっとならなってもいい」が、Ni＋やZn3＋には「断じてならない」という性質があるから。
　Q2. 安定な酸化数がひとつしかない金属の酸化物（例えばMgOやCaO）にLi2OやAl2O3を固溶すると、半導体になるか？
　A2. ならない。MgやCaは+2価のイオンにしかならない。もしあえて価数の異なるイオンを固溶すると、「陽イオン：陰イオン」の比がずれた固溶体ができる。例えば、MgOにLi2OやAl2O3を固溶すると、下式のように「空孔」ができることが知られている。
　：VOは酸素空孔
　：VMgはMgサイト空孔
　　　（注意：空孔ができる場合については次週「イオン導電体」で触れる）