KR20220076010A - 알파-산화알루미늄갈륨을 활용한 알파-산화갈륨 박막의 제조방법 - Google Patents

알파-산화알루미늄갈륨을 활용한 알파-산화갈륨 박막의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이종버퍼층을 활용한 알파-산화갈륨 박막의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에서 제조된 박막은 사파이어 기판과 산화갈륨층의 계면에서 발생하는 전위가 감소되어 기판의 품질이 우수한 장점이 있다.

Description

알파-산화알루미늄갈륨을 활용한 알파-산화갈륨 박막의 제조방법 {Manufacturing method of alpha-gallium oxide thin film using of alpha-aluminum gallium oxide buffer layer}
본 발명은 이종버퍼층을 활용한 알파-산화갈륨 박막의 제조방법에 관한 것이다.
전력반도체소자는 전력을 시스템에 맞게 배분하는 제어 및 변환 기능을 가진 소자로서, 에너지를 절약하고 제품을 축소하기 위하여 전력공급 장치나 전력변환 장치에 사용된다. 교류/직류 변환, 모터를 비롯한 각종 전기기기에 전력을 공급하거나 안정적으로 원하는 전압과 전류를 공급하기 위한 소자로서, 컴퓨팅, 통신, 가전, 자동차 등 중추적인 전자 애플리케이션에 적용되며, 최근에는 모바일 기기의 증가와 전기 자동차의 개발과 맞물려 적용 영역이 확대되고 있다. 고속 스위칭, 전력손실 최소화, 소형 칩 사이즈, 발열처리 등에 관한 R&D로 디스플레이/LED 드라이브 IC, 휴대형 기기, 가전기기, 신재생/대체 에너지, 자동차 등에 사용되는 각종 부품의 절전화 및 친환경화에 기여하고 있다.
실리콘 기반 전력반도체는 고전압 환경에서 전력전달 효율이 낮아 에너지 낭비가 커서 전력전달 효율성이 높은 질화갈륨, 산화갈륨 등 신소자를 이용한 연구가 부상하고 있다.
이중, 산화갈륨은 기존 실리콘이나 질화갈륨 재료 대비 더 넓은 에너지 밴드갭을 가지는 소재로서 활발히 연구되고 있으나, 상기 산화갈륨의 지지용 기판이 되는 사파이어 기판은 산화갈륨보다 열팽창계수가 작기 때문에 산화 갈륨을 고온에서 성장한 후 냉각시킬 때, 인장 응력이 발생하여 기판의 휘어짐과 함께 크렉이 발생한다. 이에 본 발명은 이종버퍼층을 이용하여 고품질의 산화갈륨의 성장을 가능하게 하는 기술을 제공하고자 한다.
KR 10-2016-0062795
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이종버퍼층을 활용한 알파-산화갈륨 박막의 제조방법과 상기 제조방법에 의해 제조된 알파-산화갈륨 박막을 제공하고자 한다.
상술한 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 사파이어 기판 위에 하기 화학식 1의 산화알루미늄갈륨을 포함하는 이종버퍼층을 복수개 형성하는 단계(S1); 및
상기 이종버퍼층의 상면에 알파-산화갈륨층을 형성하는 단계(S2)를 포함하는, 알파-산화갈륨 박막의 제조방법을 제공한다:
[화학식 1]
(AlxGa1-x)2O3
상기 화학식 1에서, x는 0.1 내지 0.65임.
본 발명의 일구현예로, 상기 복수개의 이종버퍼층은, 3개 내지 10개인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예로, 상기 복수개의 이종버퍼층은, 각 층의 조성이 서로 상이한 것일 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예로, 상기 복수개의 이종버퍼층은 8개층으로 이루어지는 것으로서,
알루미늄 및 갈륨을 1:0.5~1.3의 몰비로 포함하는 제1층;
알루미늄 및 갈륨을 1:1.5~2.5의 몰비로 포함하는 제2층;
알루미늄 및 갈륨을 1:3.5~4.5의 몰비로 포함하는 제3층;
알루미늄 및 갈륨을 1:5.5~6.5의 몰비로 포함하는 제4층;
알루미늄 및 갈륨을 1:7.5~8.5의 몰비로 포함하는 제5층;
알루미늄 및 갈륨을 1:9.5~10.5의 몰비로 포함하는 제6층;
알루미늄 및 갈륨을 1:11.5~12.5의 몰비로 포함하는 제7층; 및
알루미늄 및 갈륨을 1:13.5~14.5의 몰비로 포함하는 제8층을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예로, 상기 이종버퍼층 및 알파-산화갈륨층은, 미스트-화학기상증착법으로 성장되어 형성된 것일 수 있다:
본 발명의 또다른 구현예로, 상기 알파-산화갈륨층은 0.1 내지 20 μm의 두께로 형성되고, 상기 이종버퍼층은 100 내지 1000 nm의 두께로 형성되는 것일 수 있다.
본 발명의 또다른 구현예로, 상기 S2 단계 이후로, 알파-산화갈륨층으로부터 이종버퍼층 및 사파이어 기판을 제거하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 알파-산화갈륨 박막을 제공한다.
본 발명에 의한 산화갈륨 박막의 제조방법은, 사파이어 기판 상에 알루미늄과 갈륨의 조성을 상이하게 하여, 알루미늄의 양을 점진적으로 증가시켜 버퍼층을 형성한 후 그 위에 산화갈륨 박막을 성장시킴으로써, 격자불일치로 인한 스트레인을 줄여 in-plane 방향으로 twisted 된 입자(grain)들의 정도가 줄어들어 비대칭면의 결정성이 향상되는 장점이 있다.
도 1은 알파상 산화갈륨을 헤테로 에피성장시 발생하는 격자불일치 현상을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 이종버퍼층과 산화갈륨 증착에 사용되는 화학기상증착 기기를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제조방법에서 Ga:Al의 공급 비율에 따른 θ-2θ 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 종래 제조방법에 의한 샘플과 본 발명의 제조방법에 의해 제조되는 샘플의 모식도를 나타낸 것이다.
도 5는 단일, 다층 버퍼층에 따른 θ-2θ 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 다층 버퍼 위 Ga2O3 성장 sample의 단면 TEM 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 단일층, 다층 버퍼 위 Ga2O3 성장 sample의 RSM을 통한 strain 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 단일층, 다층 버퍼 위 Ga2O3 장 sample의 Tilt & Twist angle 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 1에 나타낸 것과 같이, 준안정상인 알파상 산화갈륨을 헤테로 에피성장시, 사파이어 기판과 박막 사이에 존재하는 격자불일치(lattice mismatch)에 의해, 일정 두께 이하에서는 기판의 격자의 정보를 따라 박막에 변형(strain)이 걸린채로 성장하게 되거나, 일정 두께 이상에서는 strain이 풀리면서 전위가 발생하고 이로 인해 박막 품질을 감소시키는 문제가 있다. 또한 초기 산화갈륨 성장 시 격자 불일치 변형에 의해 입자(grain)들의 틀어짐(misorientation)이 발생한다. 이처럼 misorientation된 grain들은 α-phase와 k-phase가 혼합된 혼합상(mixed-phase)를 발생시키며, grain들 사이에서 전위(dislocation)가 발생하여 결국 박막의 품질을 저하시킨다. 이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제를 해결하고자 연구한 결과, 사파이어 기판과 박막 사이에 존재하는 격자불일치를 줄이기 위해 (AlxGa1-x)2O3 alloy를 버퍼층으로 삽입할 때 Ga2O3 박막의 품질이 향상되는 것을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
이에, 본 발명은, 하기 화학식 1의 산화알루미늄갈륨을 포함하는 이종버퍼층을 복수개 형성하는 단계(S1); 및
상기 이종버퍼층의 상면에 알파-산화갈륨층을 형성하는 단계(S2)를 포함하는, 알파-산화갈륨 박막의 제조방법을 제공한다:
[화학식 1]
(AlxGa1-x)2O3
상기 화학식 1에서, x는 0.1 내지 0.65임.
또한, 본 발명은, 상기 제조방법에 의해 제조한 알파-산화갈륨 박막을 제공한다.
본 발명의 박막은 전력소자용 박막으로 활용될 수 있는 것으로, 이에 대하여 하기에 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 제조방법은, 도 3에 제시한 것과 같이 사파이어 기판과 산화갈륨층 사이에 복수개의 이종버퍼층(Multi-layer)이 형성될 수 있다. 상기 복수개의 이종버퍼층은, 3개 내지 10개일 수 있다. 상기 이종버퍼층의 개수에는 제한이 없으나, 본 발명과 같이 8개 층으로 이루어질 때, 산화갈륨 박막이 버퍼층의 계면에서 알파상으로 안정적으로 성장될 수 있다.
상기 복수개의 이종버퍼층은, 각층의 조성이 서로 상이할 수 있다. 예시로서, 상기 각층의 조성은 사파이어 기판 상에 형성되는 제1층부터 제8층까지 알루미늄의 함량이 점진적으로 증가하도록 하여 형성될 수 있다. 8개의 층이 아닌 3개층이나 5개층으로 변경되어도, 사파이어 기판으로부터 멀어질수록 알루미늄의 함량의 비율이 감소하도록 하여 이종버퍼층을 형성하는 것이다.
바람직하게, 상기 복수개의 이종버퍼층은 8개층으로 이루어지는 것으로서, 알루미늄 및 갈륨을 1:0.5~1.3의 몰비로 포함하는 제1층; 알루미늄 및 갈륨을 1:1.5~2.5의 몰비로 포함하는 제2층; 알루미늄 및 갈륨을 1:3.5~4.5의 몰비로 포함하는 제3층; 알루미늄 및 갈륨을 1:5.5~6.5의 몰비로 포함하는 제4층; 알루미늄 및 갈륨을 1:7.5~8.5의 몰비로 포함하는 제5층; 알루미늄 및 갈륨을 1:9.5~10.5의 몰비로 포함하는 제6층; 알루미늄 및 갈륨을 1:11.5~12.5의 몰비로 포함하는 제7층; 및 알루미늄 및 갈륨을 1:13.5~14.5의 몰비로 포함하는 제8층을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 실시예와 같이 알루미늄 및 갈륨을 1:1의 몰비로 포함하는 제1층; 알루미늄 및 갈륨을 1:2의 몰비로 포함하는 제2층; 알루미늄 및 갈륨을 1:4의 몰비로 포함하는 제3층; 알루미늄 및 갈륨을 1:6의 몰비로 포함하는 제4층; 알루미늄 및 갈륨을 1:8의 몰비로 포함하는 제5층; 알루미늄 및 갈륨을 1:10의 몰비로 포함하는 제6층; 알루미늄 및 갈륨을 1:12의 몰비로 포함하는 제7층; 및 알루미늄 및 갈륨을 1:14의 몰비로 포함하는 제8층을 포함할 수 있다.
상기 이종버퍼층 및 알파-산화갈륨층은, 모두 도 2에 제시된 것과 같은 기기를 이용하여 미스트-화학기상증착법으로 성장되어 형성된 것이다. 도 2에 제시된 것과 같이 상기 기기는 캐리어가스(N2)를 주입해서 캐리어 가스와 함께 소스를 주입하는 소스유닛(source unit)과 각 source unit으로 주입되는 소스(source)를 잘 섞이게 해주는 믹싱유닛(mixing units), 열을 가하여 기판 위에 박막을 증착하게 해주는 퍼니스(furnace)로 이루어져 있다. 상기 소스 유닛에서 용액을 미스트로 분무화시키며, 분무화를 위해 초음파 진동자를 사용한다. 상기 소스 유닛에는 갈륨 소스(Ga) 및 알루미늄 소스(Al) 가 포함되는 것으로, 상기 소스는 각각 갈륨클로라이드(GaCl3)와 알루미늄아세틸아세토네이트(Al(C5H7O2)3)를 염산과 함께 증류수에 용해시켜 제조된 것일 수 있다. 이종버퍼층을 증착할 때, 알루미늄 조성을 조절하기 위하여 총 캐리어 가스의 유량은 고정한 상태에서 알루미늄 소스의 캐리어 가스 유량을 점진적으로 증가시켜 이종버퍼층을 사파이어 기판 위에 증착할 수 있다.
본 발명에서 상기 알파-산화갈륨층은 0.1 내지 20 μm의 두께로 형성되고, 상기 이종버퍼층은 10 내지 1000 nm의 두께로 형성되는 것일 수 있다. 상기 이종버퍼층은 50nm의 이종버퍼층들이 복수개 쌓여서 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는 상기 알파-산화갈륨층은 2 μm의 두께로 형성되고, 상기 이종버퍼층은 400 nm의 두께로 형성되는 것일 수 있다.
상기 S2 단계 이후로, 알파-산화갈륨층으로부터 이종버퍼층 및 사파이어 기판을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기와 같이 이종버퍼층과 사파이어 기판을 분리해내어 알파-산화갈륨층 박막을 제조할 수 있는 것이다. 상기 이종버퍼층과 사파이어 기판을 제거하는 방법은 물리적 제거, 화학적 제거 등 통상의 기술자가 산화갈륨층을 파손하지 않으면서 제거할 수 있는 방법이라면 제한없이 이용이 가능하다.
본 발명의 알파-산화갈륨 박막은 전력소자로 활용될 수 있다. 상기 알파-산화갈륨 박막은 다층 버퍼를 사용함으로써 기판과 박막 사이에 존재하는 lattice mismatch와 thermal coefficient 차이로 발생하는 strain을 효과적으로 relaxation 시켜 in-plane 방향의 박막 결정성이 향상된 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
실시예 1. 이종버퍼층의 형성
도 2에 제시된 것과 같은 cvd 기기를 이용하여 이종버퍼층을 형성해주었다.
소스 유닛에서 용액을 미스트로 분무화 시키기 위해 2 MHz 초음파 진동자를 사용했으며 α-(AlxGa1-x)2O3층에 대한 성장온도는 500℃로 하였다. 미스트 발생을 위한 Ga와 Al의 소스는 각각 GaCl3와 Al(C5H7O2)3를 약간의 HCl과 함께 증류수에 용해시켜 제조하였다. α-(AlxGa1-x)2O3 박막의 Al 조성을 조절하기 위해서 총 캐리어 가스의 유량은 고정한 상태에서, Ga 소스와 Al 소스의 carrier gas 유량을 조절해서 mixing unit에 유입되는 Ga소스와 Al 소스의 공급 비율을 조절하여 30분간 성장을 진행하여 박막을 형성하였다.
도 3은 XRD 2theta 측정을 통해서 α-Ga2O3의 peak position과 α-Al2O3 (0006) peak position 통해서 Al의 composition을 계산한 것이다(α-Ga2O3 (0006)- 40.26°, α-Al2O3 (0006)- 41.68°). Al의 분율이 높아짐에 따라, α-(AlxGa1-x)2O3의 peak이 오른쪽으로 이동하는 것을 확인할 수가 있었으며, Vegard`s 법을 이용하여 조성비를 계산했을 때 Al 조성 6%에서 89%까지의 영역인 α-(AlxGa1-x)2O3 (0.06< x <0.89) 박막을 성장할 수 있었다.
실시예 2. (Al x Ga 1-x ) 2 O 3 버퍼층 위 Ga 2 O 3 박막 성장
본 실시예에서는 도 4와 같이 buffer 층의 두께를 400 nm, Ga2O3층의 두께는 2 um으로 고정을 하고 Al 조성 10%에서 65% 내의 조성을 가지는 버퍼층을 단일층에서 다층(graded buffer)으로 구성하여 버퍼층을 형성한 후, 그 위에 알파-산화갈륨층을 형성한 후 Ga2O3의 특성을 평가하였다.
도 5의 XRD θ-2θ 분석 결과를 통해 α-Ga2O3의 peak과 α-Al2O3 peak 사이에서 buffer peak을 확인할 수 있다.
(α-Ga2O3 (0006)-40.26°, α-Al2O3 (0006)- 41.68°)
표 1에 단일, 다층 버퍼층에 따른 w-rocking 분석 결과를 나타내었다.
Samples# Buffer layer α-GaO3 layer
Al composition (%) Number of layers w-rocking curve FWHM (arcsec)
α-Ga2O3
(0006)		 α-Ga2O3
(1014)
Ref.1 0 0 50.1 2296.5
Sample 1 18 1 42.3 2107.07
Sample 2 10,35,65 3 48.7 1833.23
Sample 3 10,20,35,50,60 5 37.0 1582.36
Sample 4 11,14,20,24,38,45,55,65 8 48.6 1322.44
표 1과 8개의 다층 버퍼를 사용한 샘플과 ref.샘플의 결정성을 비교했을 때, (0006)면 대칭면에서는 큰 차이가 없었으나 (10-14)면 비대칭면의 결정성에서 42%의 박막 퀄리티가 향상되는 것이 확인되었다.
특히, Al의 조성을 8층으로 나눠 gradually하게 성장한 버퍼층을 사용시, 기판과 박막 사이에 존재하는 lattice mismatch로 인한 strain을 줄여주어 in-plane 방향으로 twisted 된 정도가 줄어들어 비대칭면의 결정성이 향상되는 것이 확인되었다.
다층 버퍼 위 Ga2O3 박막 샘플의 TEM 분석결과와 SAED pattern 분석 결과를 도 6에 나타내었다. Al 조성 10%에서 65%까지 8층으로 구성되어 있고 각 버퍼층이 50nm의 두께로 일정하게 성장함을 HAADEF-STEM을 통해서 확인할 수 있다. 또한, SAED pattern을 통해 기판과 1st 버퍼층 사이의 계면과 박막과 8st 버퍼층 사이의 계면에 α-phase로 성장하는 것이 확인되었다.
실시예 3. 단일층, 다층 버퍼 위 Ga 2 O 3 박막 샘플의 strain 비교 분석
도 7에 단일층, 다층 버퍼 위 Ga2O3 성장 sample의 RSM을 통한 strain 분석 결과를 나타내었다. 단일 버퍼층을 사용시 in-plane 방향으로 -0.94% 의 수축 응력이 발생하며, 다층 버퍼층을 사용시 단일 버퍼층 사용대비 10% 감소한 -0.097%의 수축 응력이 발생하였다. 다층 버퍼를 사용함으로써 기판과 박막 사이에 존재하는 lattice mismatch와 thermal coefficent 차이로 발생하는 strain을 효과적으로 relaxation 시켜 in-plane 방향의 박막 결정성 향상에 기여하는 것이 확인되었다.
실시예 4. 단일층, 다층 버퍼 위 Ga 2 O 3 박막 샘플의 전위 밀도 분석
도 8에 HR-XRD의 w-rocking curve 측정을 통해서 단일층, 다층 버퍼 위 Ga2O3층의 대침면과 비대칭면의 FWHW을 통해 측정후 Srikant model fitting을 통해 tilt angle과 twiste angle을 계산하여 나타내었다.
계산된 Tilt angle과 twist angle을 통해서 박막의 screw-dislocation density와 edge-dislocation density를 간접적으로 구할 수 있으며, 이를 표 2에 나타내었다.
Mosaic structure angle Dislocation density
αtilt
(deg)		 αtwisted
(deg)		 Screw-dislocation density
(cm-2)		 Edge-dislocation density
(cm-2)
1-layer 0.013 0.802 1.2 × 106 2.08 × 1010
8-layer 0.015 0.562 1.6 × 106 8.55 × 109
표 2에 나타낸 것과 같이, 다층 버퍼 위 성장시 edge-dislocation이 8.55 ×109으로 단일층 버퍼 사용대비 10% 감소하는 것이 확인되었다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 사파이어 기판 위에 하기 화학식 1의 산화알루미늄갈륨을 포함하는 이종버퍼층을 복수개 형성하는 단계(S1); 및
    상기 이종버퍼층의 상면에 알파-산화갈륨층을 형성하는 단계(S2)를 포함하는, 알파-산화갈륨 박막의 제조방법:
    [화학식 1]
    (AlxGa1-x)2O3
    상기 화학식 1에서, x는 0.1 내지 0.65임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 이종버퍼층은, 3개 내지 10개인 것을 특징으로 하는, 알파-산화갈륨 박막의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 이종버퍼층은, 각 층의 조성이 서로 상이한 것을 특징으로 하는, 알파-산화갈륨 박막의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 이종버퍼층은 8개층으로 이루어지는 것으로서,
    알루미늄 및 갈륨을 1:0.5~1.3의 몰비로 포함하는 제1층;
    알루미늄 및 갈륨을 1:1.5~2.5의 몰비로 포함하는 제2층;
    알루미늄 및 갈륨을 1:3.5~4.5의 몰비로 포함하는 제3층;
    알루미늄 및 갈륨을 1:5.5~6.5의 몰비로 포함하는 제4층;
    알루미늄 및 갈륨을 1:7.5~8.5의 몰비로 포함하는 제5층;
    알루미늄 및 갈륨을 1:9.5~10.5의 몰비로 포함하는 제6층;
    알루미늄 및 갈륨을 1:11.5~12.5의 몰비로 포함하는 제7층; 및
    알루미늄 및 갈륨을 1:13.5~14.5의 몰비로 포함하는 제8층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 알파-산화갈륨 박막의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이종버퍼층 및 알파-산화갈륨층은, 미스트-화학기상증착법으로 성장되어 형성된 것인, 알파-산화갈륨 박막의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 알파-산화갈륨층은 0.1 내지 20 μm의 두께로 형성되고, 상기 이종버퍼층은 10 내지 1000nm의 두께로 형성되는 것인, 알파-산화갈륨 박막의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 S2 단계 이후로, 알파-산화갈륨층으로부터 이종버퍼층 및 사파이어 기판을 제거하는 단계를 더 포함하는 것인, 알파-산화갈륨 박막의 제조방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 알파-산화갈륨 박막.
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