본 발명의 실시형태에 따른 반도체층 형성 방법은 기판 상에 복수의 나노로드를 형성하는 단계; 상기 기판 상에 상기 나노로드의 적어도 일부가 노출되는 범위에서 하부 반도체층을 형성하는 단계; 상기 하부 반도체층에 공동(void)이 형성되도록 상기 나노로드를 제거하는 단계; 및 상기 하부 반도체층 및 상기 공동의 상부에 상부 반도체층을 형성하는 단계;를 포함한다.