펄스 직류 자기제어 스퍼터링법을 사용하여 Si (100) 기판 위에 AlN/Mo/Sc_0.2Al_0.8N 복합 구조 박막을 제작하였고, 이 구조 위에 금속유기화학 기상증착법(MOCVD)으로 GaN 박막을 외연 성장시켰다. 원자력 현미경, 고해상도 X선 회절, 산란 X선 회절, 주사전자현미경 및 라만 분광법을 사용하여 Mo 삽입층 두께가 Sc_0.2Al_0.8N 완충층 및 GaN 외연층의 결정질에 미치는 영향을 연구하였으며, Sc_0.2Al_0.8N 완충층이 Mo 위에서 성장한 GaN 외연층에 미치는 영향도 조사하였다. 연구 결과는 Mo 삽입층 두께가 Sc_0.2Al_0.8N 완충층 및 GaN 외연층에 중요한 영향을 미치는 인자임을 보여주었고, Sc_0.2Al_0.8N 완충층이 Mo 위 GaN 결정질 품질 향상에 중요한 의미가 있음을 나타내었다. Mo 두께가 증가함에 따라 Sc_0.2Al_0.8N 완충층의 표면 거칠기는 먼저 감소했다가 증가하였으며, GaN 외연층의 (002)면 X선 회절 띠움 곡선 반폭은 먼저 감소했다가 증가하였다. Mo 삽입층 두께가 400nm일 때 GaN 외연층의 결정질이 가장 우수하였으며, GaN (002)면의 X선 회절 띠움 곡선 반폭은 0.51°였고 라만 분광법에서 계산된 압축 응력은 483.09 MPa였다. Mo 위에 직접 GaN 외연을 진행했을 때 GaN (002)면의 X선 회절 띠움 곡선 반폭을 측정할 수 없었으며, 이는 Mo 위 GaN 외연에 Sc_0.2Al_0.8N 완충층이 필요함을 의미한다.

GaN; 금속유기화학기상증착(MOCVD); ScAlN; X선 회절