Optimización del rendimiento eléctrico y óptico de películas epitaxiales SrSnO₃ dopadas con Nb mediante deposición láser pulsado

Resumen

Películas delgadas de SrSnO₃ dopadas con Nb (SSNO) se crecieron epitaxialmente sobre sustratos monocristalinos LaAlO₃(001) usando deposición láser pulsado bajo diversas presiones de oxígeno y temperaturas de sustrato. Se investigaron en detalle la estructura cristalina, propiedades eléctricas y ópticas de las películas. Resultados de difracción de rayos X muestran que el volumen de celda de las películas se reduce gradualmente al aumentar la presión de oxígeno manteniendo la característica epitaxial. Análisis de fotoelectrónica de rayos X (XPS) confirma estado de oxidación Nb⁵⁺ en películas SSNO. Mediciones Hall se realizaron y la película preparada a 0,2 Pa con temperatura de sustrato 780 °C exhibe la resistividad más baja a temperatura ambiente de 31,3 mΩ·cm y movilidad Hall de 3,31 cm²/V·s con concentración de portadores 6,03×10¹⁹/cm³. La resistividad dependiente de temperatura de esta muestra muestra transición metal-semiconductor explicada principalmente por efectos electrón-electrón. Transparencia óptica de las películas >70 % en rango 600-1800 nm. Las bandas prohibidas aumentan de 4,35 a 4,90 eV (indirecta) y 4,82 a 5,29 eV (directa) al bajar presión de oxígeno de 20 a 1×10⁻³ Pa, interpretable por efecto Burstein-Moss y vacancias de oxígeno generadas en alto vacío.

Antecedentes

Los óxidos conductores transparentes (TCO) son materiales extraordinarios con baja resistividad eléctrica y alta transparencia óptica. La combinación de ambas características hace de los TCO materiales clave para amplias aplicaciones en dispositivos optoelectrónicos, como uniones pn, transistores de efecto campo y células solares. Como material TCO típico, In₂O₃ dopado con Sn se ha usado ampliamente por su transmitancia >90 % en región visible y excelente conductividad 1×10⁴ S/cm. Otros TCO conocidos, como ZnO dopado con Al y SnO₂ dopado con Sb, también son de interés. Estas características conductoras de alto rendimiento correlacionan con estructura electrónica especial, donde banda de conducción consiste en orbitales s metálicos deslocalizados, llevando a masa efectiva electrónica baja y alta dispersión. En un material dado, masa efectiva baja y alta dispersión resultan en alta conductividad eléctrica. Sin embargo, estos óxidos binarios tienen limitaciones como inestabilidad térmica y química, causando degradación en operación de aplicaciones electrónicas de óxidos. Por tanto, hay muchos esfuerzos para encontrar materiales alternativos con rendimiento satisfactorio compensando debilidades de óxidos binarios.

Materiales con estructura perovskita han mostrado propiedades físicas excepcionales: superconductividad, multiferroicidad, magnetorresistencia colosal. Comparados con TCO binarios convencionales, muestran mejor estabilidad estructural y flexibilidad en modificación química, pudiendo mejorar propiedades físicas o realizar nuevas funcionalidades.

Los estanatos de tierras alcalinas ASnO₃ (A=Ca, Sr, Ba) son de gran interés por propiedades dieléctricas intrigantes y aplicaciones en capacitores térmicamente estables. Recientemente, estas perovskitas también recibieron atención como nuevas películas TCO basadas en transparencia óptica alta y alta movilidad de portadores. Sus bandas de valencia consisten principalmente en orbitales O 2p y bandas de conducción son contribuidas principalmente por orbitales Sn 5s sobre nivel Fermi, creando bandas prohibidas anchas. Las pequeñas masas efectivas electrónicas, y buena conductividad de ASnO₃, se atribuyen al gran tamaño de Sn que da borde de banda de conducción con caracteres s antienlazantes. Entre ASnO₃, SrSnO₃ (SSO) exhibe comportamiento semiconductor con banda prohibida 4,1 eV y estructura ortorrómbica con constantes de red a=5,708 Å, b=5,703 Å, c=8,065 Å. Películas puras SSO no son conductoras. Para mejorar conductividad de películas SSO, muchos elementos se han elegido para dopar SSO generando portadores sustituyendo sitio A o B, como La para sitios Sr y Ta para sitios Sn. Seleccionar elemento dopante adecuado y concentración apropiada es crucial para obtener películas TCO de alto rendimiento, así como condiciones de crecimiento optimizadas. El elemento Nb se adopta a menudo para sustituir parcialmente en películas TCO, ya que más portadores tienden a generarse beneficiándose de cationes Nb⁵⁺ de alto estado de valencia. La alta densidad de portadores creada por iones Nb se ha demostrado según resultados experimentales y cálculos de primeros principios. Ejemplos: películas TiO₂ dopadas Nb exhibieron resistividad a temperatura ambiente tan baja como 2×10⁻⁴ Ω·cm, y películas ZnO dopadas Nb mostraron resistividad mínima 8,95×10⁻⁴ Ω·cm. Desde vista de física intrínseca y ciencia básica, donadores Nb donarán un electrón a banda de conducción de SSO al sustituir iones Sn por Nb debido a radios iónicos similares de Nb⁵⁺ (0,64 Å) y Sn⁴⁺ (0,69 Å), resultando en conductividad mejorada en películas SSO dopadas con electrones. Por otro lado, propiedades físicas de películas TCO también pueden ajustarse bajo diferentes presiones de oxígeno y temperaturas de deposición durante crecimiento. Rendimientos de transporte de BaSnO₃ (BSO), LaNiO₃, películas SrTiO₃, y comportamiento magnético de películas ZnO dopadas Gd se reportaron previamente sensibles a presión de oxígeno. Películas SSO dopadas La y BSO dopadas Nd también exhibieron correlación notable entre propiedades eléctricas y temperatura de deposición. Para mejor control de rendimientos físicos y obtener películas delgadas de alta calidad para investigación, tiene gran significado estudiar impactos de estas condiciones clave de deposición en películas delgadas. Sin embargo, reportes previos son muy limitados sobre efectos de presión de oxígeno y temperatura de sustrato en propiedades estructurales, ópticas y eléctricas de películas delgadas SSO. Por tanto, nos enfocamos en este aspecto. Una serie de películas SSO dopadas Nb se fabricaron por deposición láser pulsado (PLD). Para evitar influir mediciones de transmitancia de películas, se usaron sustratos monocristalinos LaAlO₃ con banda prohibida ancha 5,5 eV. Presión de oxígeno durante crecimiento varió 1×10⁻³ a 20 Pa y temperatura sustrato 660-820 °C. Se investigaron en detalle estructura, propiedades eléctricas y ópticas.

Métodos

Blanco Sr(Sn₀.₉₅Nb₀.₀₅)O₃ (SSNO) se fabricó por reacciones de estado sólido usando SrCO₃, SnO₂, Nb₂O₅ alta pureza como materias primas con temperatura final de sinterizado 1520 °C por 10 h. Dos grupos de películas delgadas epitaxiales SSNO (A y B) se crecieron sobre sustratos LaAlO₃(001) [LAO(001)] por PLD empleando láser excimer KrF 248 nm para ablar blanco SSNO con frecuencia repetición 3 Hz. Densidad energía láser en superficie rotante del blanco ~1,8 J/cm², distancia sustrato-blanco 55 mm. Muestras grupo A preparadas primero para optimizar resistividad variando presión oxígeno 1×10⁻³ a 20 Pa manteniendo temperatura sustrato constante 780 °C. Basado en presión oxígeno optimizada, películas grupo B depositadas a diferentes temperaturas sustrato 660-820 °C para explorar condición óptima de crecimiento. Previo a flujo oxígeno puro, presión base cámara 1×10⁻⁴ Pa. Tras deposición, todas las películas se recocieron in situ 15 min antes de enfriar en mismo ambiente oxígeno. Estructuras de películas se caracterizaron usando difracción rayos X alta resolución (XRD) de difractómetro Empyrean PANalytical con fuente Cu Kα₁ (λ=1,5406 Å). Barridos 2θ-ω in-plane y out-of-plane y barridos φ se realizaron para determinar crecimiento epitaxial. Barridos ω confirmaron cristalinidad de películas, y mapeos espacio recíproco (RSM) investigaron estado tensión. Tasas crecimiento estimadas por reflectividad rayos X, espesor cada película controlado 230 nm. Espectroscopía fotoelectrónica rayos X (XPS, Thermo, escalab 250XI) analizó estados valencia de elementos. Mediciones Hall realizadas usando geometría van der Pauw en sistema Ecopia HMS-3000 a temperatura ambiente. Curvas dependencia temperatura resistividad obtenidas rango 300-30 K por método cuatro terminales estándar con medidor fuente Keithley 2400. Transmitancia óptica rango 200-1800 nm medida por espectrómetro UV-vis (Lambda 950, Perkin Elmer, USA).

Resultados y discusión

Fig. 1a,b muestran barridos lineales 2θ-ω de películas SSNO con varias presiones oxígeno crecidas sobre sustratos LAO(001) monocristalinos orientaciones (002) y (101) respectivamente. Con temperatura sustrato 780 °C, películas grupo A fabricadas bajo 1×10⁻³, 0,03, 0,2, 5, 20 Pa. Solo picos reflexión (002) y (101) observados, indicando ninguna otra fase impura. Esto se prueba más por barrido amplio XRD 2θ-ω de película preparada a 20 Pa y 780 °C como representativa (Fig. S1). Para investigar efecto dopantes Nb en propiedades estructurales, resultado XRD de película SSO misma condición crecimiento también presentado en Fig. S1. Se observa picos (00l) de película SSNO se mueven a ángulos 2θ mayores comparado con película SSO, atribuible a diferencia radios iónicos Nb⁵⁺ (0,64 Å) y Sn⁴⁺ (0,69 Å). Al disminuir presión deposición oxígeno grupo A, picos difracción se mueven a menores ángulos 2θ gradualmente, dando aumento parámetros red y volumen celda. Fig. 1c presenta curvas rocking de picos (002) de películas SSNO grupo A. Valor FWHM función presión oxígeno mostrado en inserto Fig. 1c. Al aumentar presión oxígeno 1×10⁻³ a 20 Pa, valor FWHM disminuye 1,08° a 0,17°, indicando película preparada a 20 Pa posee mayor cristalinidad. Se nota más oxígeno beneficia nucleación, cristalización y crecimiento películas SSNO. Fenómeno similar reportado en películas SSO y ZnO deficientes en oxígeno. Fig. 1d,e muestran películas SSNO grupo B orientadas (002) y (101) sin otras fases. Estas muestras depositadas a 0,2 Pa con temperaturas sustrato 660, 700, 740, 780, 820 °C. Barridos φ XRD investigaron orientación in-plane películas SSNO respecto sustratos LAO estableciendo planos difracción ψ=45°. Como muestra Fig. 1f, cuatro picos reflexión de película fabricada a 780 °C y 0,2 Pa con intervalo 90° entre picos adyacentes ocurren mismo ángulo que sustrato LAO, indicando películas SSNO crecieron epitaxialmente sobre sustratos LAO(001) con orientación cubo-sobre-cubo.

Parámetros red in-plane y out-of-plane para películas depositadas bajo varias presiones oxígeno calculados usando picos difracción (002) y (101) Fig. 1a,b. Como muestra Fig. 2a, volumen celda y parámetros red exhiben misma tendencia decreciente al aumentar presión oxígeno 1×10⁻³ a 20 Pa. Valores calculados tres parámetros para muestras depositadas presentados Tabla 1. Variación constantes red con presión deposición oxígeno observada en otras películas perovskita deficientes oxígeno y atribuible a existencia vacancias oxígeno. Existe fuerte repulsión coulombiana entre cationes A y B (Sr y Sn o Nb), interacción realzada por alta densidad vacancias oxígeno cargadas positivamente. Al disminuir presión deposición oxígeno, constantes red in-plane varían menos que out-of-plane, relacionado con proceso crecimiento películas. Fenómeno similar en películas BSO deficientes oxígeno. Fig. 2b muestra resultados RSM reflexión asimétrica (1̅03) de películas con varias presiones oxígeno. Solo puntos difracción películas SSNO y sustratos LAO observados. Claramente películas casi totalmente relajadas debido considerable desajuste red entre película y sustrato. Valores desajuste red evaluados 7,04, 7,07, 7,12, 7,13, 7,15 % variando presión oxígeno 20 a 1×10⁻³ Pa. Mayor distancia entre puntos película y sustrato implica aumento parámetros red películas SSNO. Además, al bajar presión oxígeno, punto reflexión película SSNO se vuelve dispersivo y más débil intensidad, coincidente con resultados barridos ω-rocking XRD. Constantes red a, b, c películas SSNO o sustratos LAO también estimables usando valores Qx* y Qy* (a=b=-λ/2Qx*, c=3λ/2Qy*). Constantes red calculadas desde RSM consistentes con barridos lineales 2θ-ω. Resultados RSM plano (1̅03) películas depositadas 0,2 Pa varias temperaturas sustrato también mostrados Fig. S2. Puntos película observados posiciones casi iguales, indicando parámetros red similares estas películas.

Como muestra Fig. 3, XPS usado para investigar estados valencia elementos químicos películas crecidas 780 °C bajo diferentes presiones oxígeno. Todas energías enlace corregidas calibrando pico C 1s a 284,6 eV. Fig. 3a muestra doblete espectros Sr 3d con separación pico 1,8 eV todas muestras investigadas. Energías enlace 135,05±0,10 eV y 133,25±0,10 eV asignadas a Sr 3d₃/₂ y Sr 3d₅/₂ respectivamente, indicando iones Sr²⁺ en películas depositadas. Datos XPS estados Sn 3d mostrados Fig. 3b. Basado base datos NIST, energías enlace Sn 3d₅/₂ en estados Sn⁰, Sn²⁺, Sn⁴⁺ situadas aproximadamente 485,0, 485,9, 486,6 eV respectivamente. Muestras preparadas 20, 5, 0,2 Pa, dos líneas Sn 3d₃/₂ y Sn 3d₅/₂ localizadas 494,68 y 486,27 eV con separación spin-órbita 8,4 eV, sugiriendo solo estado Sn⁴⁺ en estas películas. Sin embargo, al disminuir presión oxígeno a 1×10⁻³ Pa, picos Sn 3d se desplazan ligeramente menor energía enlace posiciones 494,59 y 486,18 eV, revelando conversión parcial Sn⁴⁺ a Sn²⁺. Este resultado ayuda explicar cambio significativo constantes red muestra ya que radio iónico Sn²⁺ (1,12 Å) > Sn⁴⁺ (0,69 Å), promoviendo aumento red. Fenómeno transición valencia similar en Sn observado en películas SSO dopadas Ta y BSO dopadas La. Fig. 3c muestra espectros Nb 3d con doblete transiciones Nb 3d₃/₂ y Nb 3d₅/₂ separadas 2,7 eV. Energías enlace Nb 3d₃/₂ y Nb 3d₅/₂ aparecen ~210,10 y 207,40 eV muestras 0,2-20 Pa, disminuyendo a 209,77 y 207,07 eV para 1×10⁻³ Pa. Esto confirma iones Nb en estado +5 en películas SSNO. Ligera disminución energías enlace señal Nb 3d muestra preparada alto vacío puede deberse a cambios entorno químico alrededor iones Nb. Fig. 3d describe señales asimétricas O 1s películas SSNO. Todos datos divididos tres curvas mixtas función gaussiana-lorentziana. Pico energía enlace más baja 529,94±0,15 eV corresponde oxígeno red, otros dos picos energías enlace mayores 531,48±0,15 eV y 532,50±0,15 eV correlacionados con iones O²⁻ en regiones vacancias oxígeno y oxígeno débilmente unido respectivamente. Áreas integradas bajo picos baja, media, alta energía enlace denotadas O_A, O_B, O_C. Concentración relativa vacancias oxígeno cada película cuantificada calculando [O_B/(O_A+O_B)]. Valores esta ratio desde datos Fig. 3d: 47,5, 19,8, 16,0, 15,1 % aumentando presión oxígeno 1×10⁻³ a 20 Pa, sugiriendo concentración vacancias oxígeno aumenta gradualmente al bajar presión oxígeno en películas SSNO.

Para entender efectos presión oxígeno y temperatura deposición en propiedades transporte películas SSNO, mediciones Hall realizadas determinaron concentración portadores (n), movilidad Hall (μ), resistividad eléctrica (ρ) a temperatura ambiente Fig. 4. Muestra 1×10⁻³ Pa midió resistividad alta ~100 MΩ (no mostrada), otras películas exhibieron conducción tipo n. Como ve Fig. 4a, concentración portadores aumenta a 6,03×10¹⁹/cm³ bajando presión oxígeno 20 a 0,2 Pa. Electrones, portadores carga mayoritarios en películas SSNO, producidos por ionización tanto vacancias oxígeno como sustitución sitios Sn con Nb. Concentración Nb estimable mediciones XPS comparando áreas bajo picos Nb 3d y Sn 3d corrigiendo factores sensibilidad. Razones atómicas Nb/(Sn+Nb) calculadas 0,061, 0,064, 0,071 películas crecidas 0,2, 5, 20 Pa respectivamente. Este aumento concentración dopante con aumento presión oxígeno también encontrado en películas ZnO dopadas Gd. Concentraciones Nb calculadas ligeramente mayores contenido dopante nominal películas SSNO, puede deberse análisis XPS semicuantitativo. Por otro lado, al disminuir presión oxígeno a 0,2 Pa, concentración relativa vacancias oxígeno aumenta gradualmente como probado resultados XPS. Por tanto, más portadores donados por aumento número vacancias oxígeno, así como variación concentración dopante pueden explicar causa mayor concentración portadores. Debe notarse desplazamiento posición pico (002) variando presión oxígeno también relacionado desviación concentración dopante. Movilidad electrónica varía misma tendencia concentración portadores, exhibiendo máximo 3,31 cm²/V·s a 0,2 Pa. Disminución movilidad con aumento presión oxígeno origina desplazamiento nivel Fermi hacia centro banda, llevando mayor efectividad centros dispersión situados bajo borde banda conducción. Considerando relación ρ=1/neμ (e carga electrón), menor resistividad temperatura ambiente 31,3 mΩ·cm observada 0,2 Pa resulta mayor concentración portadores y movilidad electrónica esta presión deposición. Sin embargo, al disminuir presión oxígeno a 0,03 Pa, luego 1×10⁻³ Pa, defectos oxígeno considerables generados en películas SSNO, poseen estructura desordenada, pobre cristalinidad (ver inserto Fig. 1c) favorecen localización electrón. Además, análisis XPS indica desproporción carga Sn²⁺ y Sn⁴⁺ muestra 1×10⁻³ Pa, bloqueando aumento concentración portadores y suprimiendo conductividad eléctrica. Consecuentemente, degradación significativa rendimiento transporte obtenida muestra 1×10⁻³ Pa. Tendencia variación similar observada en películas ZnO y BSO. Además, con presión deposición oxígeno fijada 0,2 Pa, dependencia rendimientos conductivos películas en temperatura sustrato investigada Fig. 4b. Densidad portadores aumenta inicialmente gradualmente al aumentar temperatura 660 a 780 °C, valor máximo logrado muestra depositada 780 °C con 6,03×10¹⁹/cm³. Resistividad exhibe tendencia opuesta concentración portadores, indicando conductividad eléctrica películas determinada largamente por concentración portadores. Menor resistividad temperatura ambiente 31,3 mΩ·cm obtenida 780 °C. Movilidad Hall observada relación casi misma temperatura deposición con resistividad. Por tanto, conductividad películas SSNO también ajustable por temperatura sustrato.

Fig. 5a,b muestran curvas resistividad dependiente temperatura películas SSNO crecidas diferentes condiciones rango 30-300 K. Película depositada 0,03 Pa, resistividad aumenta al disminuir temperatura (dρ/dT<0), característica comportamiento semiconductor. Para entender mecanismo conducción, análisis detallado resistividad dependiente temperatura realizado. Como muestra inserto inferior Fig. 5a, existe relación lineal entre lnρ y T⁻¹ᐟ⁴, sugiriendo salto rango variable mecanismo conducción dominante. Solo película depositada 0,2 Pa con temperatura sustrato 780 °C exhibe transición metal-semiconductor (MST) a 157 K. Comportamiento metálico sobre temperatura MST atribuible formación banda degenerada por gran densidad portadores introducida sistema, mientras comportamiento semiconductor bajas temperaturas explicable localización electrones por desorden. Comportamiento MST similar encontrado en SSO dopadas Ta y películas BSO deficientes oxígeno. Para explicación adicional mecanismo transporte esta película, modelo conductividad materia desordenada empleado cuando longitud onda Fermi electrónica λ_F=[2π/(3π²n)¹ᐟ³] y camino libre medio l=(h/ρne²λ_F) se vuelven comparables. Bajas temperaturas, λ_F y l estimados comparables. Por tanto, ecuación Boltzmann semiclásica resistividad considerada ajustar datos experimentales relación siguiente: ρ(T)=1/(σ₀+a₁T+a₂T¹ᐟ²)+bT², donde σ₀ conductividad residual, término a₁T corresponde localización débil, a₂T¹ᐟ² describe interacciones e⁻-e⁻ película 3D. Término bT² incluido descripción extendida contribución dispersión altas temperaturas. Línea gris oscura continua datos experimentales Fig. 5a sugiere ecuación (1) da excelente ajuste ρ(T). Valores ajuste: σ₀=28,0 mΩ⁻¹cm⁻¹, a₁=-0,02 mΩ⁻¹cm⁻¹K⁻¹, a₂=0,65 mΩ⁻¹cm⁻¹K⁻¹ᐟ², b=9,19×10⁻⁹ mΩ·cm·K⁻². Concluye interacciones electrón-electrón principalmente responsables contribución resistividad bajas temperaturas ya que a₁ mucho menor a₂. Al aumentar presión oxígeno 5 y 20 Pa, valor resistividad películas SSNO aumenta gradualmente, comportamiento semiconductor domina todo rango temperatura medido. Como muestra inserto superior Fig. 5a, relación lineal ρ-lnT curvas dos muestras observable, indicando mecanismo localización débil bidimensional, causada esencialmente por interferencia cuántica electrones conducción defectos sistemas. Considerando dispersión inelástica algunos caminos conducción electrón, efecto interferencia solo existe t

Espectros transmisión rango 200-1800 nm películas SSNO depositadas 1×10⁻³-20 Pa y 660-820 °C mostrados Fig. 6a,b respectivamente. Transparencia óptica películas varias presiones oxígeno y temperaturas deposición >70 % rango espectral 600-1800 nm, aunque sustrato absorba luz parcial. Películas muestran alta transmitancia hasta región infrarrojo cercano, requerida aplicación TCO en células solares. Esta característica difiere transmitancia disminuida región infrarrojo cercano por absorción mayoría películas TCO. Además, observadas bordes absorción fundamentales en región ultravioleta cercano. Fig. 6a bordes absorción películas SSNO depositadas 780 °C se desplazan menor longitud onda disminuyendo presión oxígeno 20 a 1×10⁻³ Pa, visto claramente inserto. Sin embargo, presión oxígeno fijada 0,2 Pa, bordes absorción películas crecidas varias temperaturas sustrato casi solapadas Fig. 6b, indicando temperatura deposición no modula obviamente propiedades ópticas películas SSNO. Bandas prohibidas E_g películas estimables ecuación: (αhν)ⁿ=A(hν-E_g), donde α coeficiente absorción, hν energía fotón, n=1/2 banda indirecta y 2 directa, A constante movilidad electrón-hueco, E_g separación fondo banda conducción tope banda valencia. α calculable relación α=(1/d)ln(1/T), d espesor película, T transmitancia. Fig. 6c,d gráficos (αhν)¹ᐟ² y (αhν)² vs hν muestras depositadas 780 °C diferentes presiones oxígeno. Bandas prohibidas obtenidas extrapolando porciones lineales curvas a α=0. Importante, banda prohibida evaluada aumenta disminuyendo presión oxígeno 4,35 a 4,90 eV banda indirecta y 4,82 a 5,29 eV directa, descrito inserto Fig. 6d. Variando presión oxígeno 20 a 0,2 Pa, ensanchamiento banda prohibida película SSNO con aumento concentración portadores relacionado nivel Fermi elevado en banda conducción semiconductor tipo n, referido efecto Burstein-Moss. Niveles baja energía banda conducción llenados por electrones conducción, solo fotones mayores energías absorbidos, llevando banda prohibida ensanchada. Muestras depositadas menores presiones oxígeno, incremento adicional banda prohibida debido generación considerables vacancias oxígeno esta película.

Conclusiones

En resumen, películas delgadas epitaxiales SrSnO₃ dopadas Nb bajo diferentes presiones oxígeno y temperaturas sustrato fabricadas sobre sustratos LAO(001) empleando PLD. Estructuras películas caracterizadas detalle usando difracción rayos X alta resolución, incluyendo barridos 2θ-ω, φ, ω rocking curves, y RSM. Análisis XPS revela Nb⁵⁺ presente en películas SSNO. Mediciones Hall realizadas y muestra depositada 0,2 Pa y 780 °C posee menor resistividad temperatura ambiente 31,3 mΩ·cm, movilidad 3,31 cm²/V·s y concentración portadores 6,03×10¹⁹/cm³. Resistividad dependiente temperatura esta película muestra transición metal-semiconductor, discutida basada interacciones electrón-electrón. Sin embargo, películas crecidas otras condiciones exhiben comportamiento semiconductor, analizable usando salto rango variable o modelo localización débil bidimensional. Alta transmitancia óptica >70 % observada rango 600-1800 nm. Películas diferentes presiones oxígeno, variación banda prohibida atribuida desplazamiento Burstein-Moss y vacancias oxígeno. Película SSNO ajustable flexiblemente entre aislante y conductor variando presión deposición oxígeno. Tal característica usable transistores efecto campo y otros dispositivos electrónicos consistentes tanto dieléctrico aislante como electrodos conductores.