(57)【要約】【課題】十分なバンドギャップを有し、かつ正孔のパイルアップを防止して大光量変調と高速動作を可能とした電気吸収型光変調器を提供する。【解決手段】ｎ−クラッド層と変調層とスペーサー層とｐ−クラッド層からなる層構造の化合物半導体からなり、隣接する二層の価電子帯端のエネルギー差が調整された電気吸収型光変調器において、スペーサー層は層の電子親和力を調整する第ＩＩＩ族元素を成分にもち、価電子帯端のエネルギー差の仕様値△Ｅｖに対し、隣接する二層のバンドギャップの差△Ｅｇおよび電子親和力の差△χが△Ｅｖ＝△Ｅｇ−△χとなるようにその第ＩＩＩ族元素の組成を選択する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
層構造の化合物半導体からなり、そのうちの少なくとも一組の互いに隣接する二層の価電子帯端のエネルギー差が調整された電気吸収型光変調器において、
前記隣接する二層の少なくとも一方が層の電子親和力を調整する第ＩＩＩ族元素を成分にもち、価電子帯端のエネルギー差の仕様値△Ｅｖに対し、二層のバンドギャップの差△Ｅｇおよび電子親和力の差△χが
△Ｅｖ＝△Ｅｇ−△χ
となるようにその第ＩＩＩ族元素の組成が選ばれていることを特徴とする電気吸収型光変調器。
【請求項２】
請求項１に記載の電気吸収型光変調器であって、
前記隣接する二層は、変調層と、その変調層とｐ型クラッド層との間に設けられた前記第ＩＩＩ族元素を成分にもつスペーサー層であることを特徴とする電気吸収型光変調器。
【請求項３】
請求項１に記載の電気吸収型光変調器であって、
その変調層は多重量子井戸構造を有し、前記隣接する二層はその井戸層と前記第ＩＩＩ族元素を成分にもつ障壁層であることを特徴とする電気吸収型光変調器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電気吸収型光変調器であって、
前記隣接する二層は４元化合物半導体層とその４元に前記第ＩＩＩ族元素を加えた５元化合物半導体とで構成され、それらの二層はともに変調層を挟む２つのクラッド層との格子整合が維持される組成がそれぞれ選ばれていることを特徴とする電気吸収型光変調器。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気吸収型光変調器であって、
前記電子親和力を調整する第ＩＩＩ族元素はＡｌであることを特徴とする電気吸収型光変調器。
【請求項６】
請求項４に記載の電気吸収型光変調器であって、
前記隣接する二層はＩｎＧａＡｓＰからなる４元化合物半導体層と電子親和力を調整するＡｌを加えたＡｌＩｎＧａＡｓＰからなる５元化合物半導体層とで構成されることを特徴とする電気吸収型光変調器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気吸収型光変調器に関し、特に、正孔のパイルアップを防止し高速動作を可能とした電気吸収型光変調器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化合物半導体を用いた電気吸収型光変調器の構造は、変調したい光のエネルギーと同程度のエネルギーギャップを持つ真性半導体の変調層を、変調層よりも屈折率が低くエネルギーギャップが大きいｐ型とｎ型半導体のクラッド層で挟んだダブルヘテロ構造を基本とする。そのようなｐｉｎダブルヘテロ構造に逆バイアスを印加し、フランツ−ケルディッシュ（Ｆ−Ｋ）効果や量子閉じ込めシュタルク効果（ＱＣＳＥ）により変調層の光吸収端を長波長側にシフトさせることによって光を吸収する。しかし、単純なダブルヘテロ構造では変調層とｐ−クラッド層の価電子帯側のバンド不連続により界面に正孔が蓄積（パイルアップ）し、大光量変調と高速動作の妨げとなる。この問題を回避するために変調層とｐ−クラッド層との間に両者の中間のバンドギャップを持つスペーサー層を挿入し、価電子帯側のバンド不連続を減少させて正孔のパイルアップを低減する試みがなされた。
【０００３】
そのような場合の変調層付近の積層構造を図１に示す。図１の積層構造は有機金属化学気相堆積法（ＭＯＣＶＤ）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）などによって原子層オーダーの膜厚制御性の下で成長される。図１は変調層付近の抜粋であり、通常このような積層構造が適当な基板上に成長され、さらに材料によっては最表面に電極を形成するために高濃度にドープされたコンタクト層が成長される。（特許文献１，特許文献２，特許文献３  参照）
【０００４】
【特許文献１】
特許第２６７００５１号
【特許文献２】
特開平１１−６８１２５号公報
【特許文献３】
特開２０００−３０５０５５
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
次に従来のスペーサー層の効果と問題点について述べる。
まず、スペーサー層を挿入する前のバンド構造を図２（ａ）に示す。変調層とｐ−クラッド層との界面において大きな価電子帯側のバンド不連続△  Ｅｖが存在している。このようなバンド構造を有する素子の変調層とｐ−クラッド層との界面には、光吸収によって生じた正孔が蓄積しやすい。そして蓄積した正孔は大光量変調と高速動作の妨げとなる。続いて、スペーサー層を挿入した場合のバンド構造を図２（ｂ）に示す。変調層で生じた正孔に対する障壁△Ｅｖが小さくなっており、上記の問題点が多少は解決されている。
【０００６】
ところで、素子作成のプロセスをほとんど変えることなくｃバンド帯（国際電気通信連合（ＩＴＵ−Ｔ）規定の用語では１５３０〜１５６５ｎｍ光波長帯を指し、光通信帯域として最も実用例が多い帯域）の複数の動作波調に対応するためには、組成の変化によって基板と格子整合を保ったままエネルギーギャップを変えることができる４元化合物半導体ＩｎＧａＡｓＰを変調層として用いることが多い。例えば、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系ヘテロ接合の伝導帯のバンド不連続△Ｅｃ、価電子帯の不連続△ＥｖはエネルギーギャップＥｇの差が両者に同程度に分配されるため同程度の値であり、価電子帯側バンド不連続を解消して正孔のパイルアップを防止するためには変調層とスペーサー層とのエネルギーギャップを十分近い値とする必要がある。しかし、バンドギャップの値を変調層のそれに近づけたスペーサー層により入力光が吸収され、無変調（０バイアス）時の透過光量損失が大きくなってしまう。また、大きな消光比も得られにくい。
【０００７】
変調層として多重量子井戸構造を用いた場合、例えば、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系ヘテロ接合の伝導帯のバンド不連続△Ｅｃ、価電子帯の不連続△ＥｖはエネルギーギャップＥｇの差が両者に同程度に分配されるため同程度の値であり、価電子帯側バンド不連続を解消して正孔のパイルアップを防止するためには井戸層と障壁層とのエネルギーギャップを十分近い値とする必要がある。しかし、井戸層のエネルギーギャップの値を障壁層のそれに近づけた場合、井戸層内への電子の閉じ込めの程度が小さくなり、バイアス電圧印加によって励起子が壊れてしまい、ＱＣＳＥ（シュタルク効果）が薄れるため大きな消光比が得られない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するために、本発明は、電気吸収型光変調器に設けたスペーサー層に電子親和力を低下させるような材料を混入することで十分大きなバンドギャップを有し、かつ△Ｅｖが十分小さいスペーサー層を実現する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
実施例１は請求項１の発明に係る。
本発明において実現され得るバンド構造を図２（ｃ）に示す。
△Ｅｖは正孔のパイルアップを引き起こさないように十分小さな値としている。
さらに変調層のみで効率よく光吸収を行なえるようにスペーサー層のバンドギャップは十分大きな値としている。
このようなバンド構造を実現するための具体例を以下に述べる。
まずｎ−ＩｎＰ基板上にバッファ層を兼ねたｎ−ＩｎＰをｎ−クラッド層として成長させる。その後に、ＩｎＰ基板と格子整合したＩｎＧａＡｓＰ変調層を成長させる。ＩｎＧａＡｓＰ変調層はバルクまたは多重量子井戸構造とし、そのエネルギーギャップは変調したい光のエネルギー値に応じて設定する。なお、多重量子井戸のエネルギーギャップとは実効的なエネルギーギャップのことであり、励起子吸収による吸収端に対応する。続いて電子親和力を低下させるような材料としてＡｌを混入したＡｌＩｎＧａＡｓＰスペーサー層を成長させる。その後にｐ−ＩｎＰクラッド層を成長させる。
【００１０】
以下に、図２（ｃ）に示すようなバンド構造を実現するスペーサー層の組成について説明する。
一例として、変調層はエネルギーギャップが０．８３ｅＶのＩｎＧａＡｓＰ、スペーサー層は第ＩＩＩ族元素に対するＡｌの割合を０．１４としたＡｌＩｎＧａＡｓＰを用いる場合について説明する。
ＩｎＰ基板と格子整合するようなＡｌ０．１４ＩｎＧａＡｓＰのバンドギャップは０．９３ｅＶ〜１．２７ｅＶとなる。すなわち、変調層とスペーサー層とのエネルギーギャップ差△Ｅｇは０．１０ｅＶ〜０．４４ｅＶとなる。ところで、バンド不連続の値を決定する要因の一つは材料の電子親和力である。アンダーソン則［Ａ．Ｒ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，５（１９６２）３４１］によると、伝導帯側のバンド不連続△Ｅｃは、
△Ｅｃ＝χｅ１−χｅ２                                                                （１）
である。ここで、χｅ１とχｅ２はそれぞれスペーサー層と変調層の電子親和力となる。したがって、
△Ｅｖ＝△Ｅｇ−△Ｅｃ＝△Ｅｇ−χｅ１＋χｅ２                      （２）
となる。化合物半導体の電子親和力の値は第ＩＩＩ族元素種によって概ね決定され、その値はＡｌＡｓ，ＡｌＰについては〜３．５ｅＶであり、第ＩＩＩ族元素がＧａやＩｎである場合４．０７ｅｖ〜４．９ｅＶである（Ｍｉｌｎｅｓ．Ａ．Ｇ．  ａｎｄ  Ｆｅｕｃｈｔ．Ｄ．Ｌ．  ：“Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔａｌ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎｓ”Ａｃａｄｅｍｉｃ（１９７２））。Ｅｇや電子親和力の値は組成に対し、ともにベガードの法則によって見積もることができる。
【００１１】
一例としてＥｇ＝０．８３ｅＶでＩｎＰ基板に格子整合するＩｎ０．６５Ｇａ０．３５Ａｓ０．７４Ｐ０．２６の電子親和力をベガードの法則によって見積もると、４．５５ｅＶとなる。正孔のパイルアップを引き起こさないような十分小さな△Ｅｖと、変調層のみで効率よく光吸収を行えるような十分大きなバンドギャップの値を同時に実現し得るようなスペーサー層Ａｌ０．１４Ｉｎ１−０．１４−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙは、その組成をｘ＝０．３２，ｙ＝０．９７とした場合が適当である。このときのバンドギャップを見積もると０．９４ｅＶとなる。同様に電子親和力を見積もると４．４４ｅＶとなる。したがって、△Ｅｇは１１０ｍｅＶとなり、（１）式および（２）式より、△Ｅｃと△Ｅｖはそれぞれ１１０ｍｅＶ、〜０ｍｅＶとなる。また、スペーサー層としてＡｌＩｎＧａＡｓＰを用いることによって、△Ｅｖを大きくすることなく△Ｅｃのみを変化させることも可能である。例えば、スペーサー層をＡｌ０．１４Ｉｎ１−０．１４−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙとし、その組成をｘ＝０．３２，ｙ＝０．９９とした場合、△Ｅｃと△Ｅｖはそれぞれ１２０ｍｅＶ、〜０ｍｅＶとなる。
【００１２】
このようなＡｌＩｎＧａＡｓＰスペーサー層を用いた場合の変調層とスペーサー層との界面のバンド構造の詳細図を図３に示す。図３（ａ）は禁制帯の中央付近にあると考えられる真性フェルミ準位が一致するように描いてある。しかし実際は電子親和力の違いによって図３（ｂ）に示すようにバンドは曲がっていると考えられる。このような価電子帯バンド構造により特開平１１−６８１２５号公報におけるグレーデッド層と同様の正孔パイルアップ防止効果を、組成を少しずつ変化させながら成長することなく単一組成の一層で容易に実現することができるといえる。しかも実際の光変調器においては変調時に逆バイアスを印加するため、図３（ｃ）に示すように正孔にとってのポテンシャル障壁は全く存在しないこととなる。
以上の通り、変調層としてＩｎＧａＡｓＰ、スペーサー層としてＡｌＩｎＧａＡｓＰを用いることによって、△Ｅｖを正孔のパイルアップを引き起こさないような十分小さな値とし、さらに変調層のみで効率よく光吸収を行えるようにバンドギャップ差を十分大きな値とすることが可能である。
【００１３】
（実施例２）
実施例２は請求項２の発明に係る。
従来のスペーサー層によっては、４元化合物半導体で変調層を構成した素子に限らず、スぺーサー層と変調層との価電子帯端のエネルギー差△Ｅｖ→０を達成しつつ同時に両者それぞれのバンドギャップＥｇの大きさの差である△Ｅｇ→大をも確保する電気吸収型変調器は実現されていない。スペーサー層のＥｇを十分大きくして光吸収をなくした場合、従来の変調器ではどうしても多少の△Ｅｖ＞０が生じていた。
実施例２においては、スペーサー層の電子親和力に初めて着目し、スペーサー層に電子親和力を低減する作用のあるＡｌを混入するという新規な手段によって、ほぼ完全に△Ｅｖ→０とすることを初めて可能にするものである。このようにスペーサー層と変調層との価電子帯端のエネルギー差については、通常これを０近傍にまで十分低減することが求められる。
【００１４】
（実施例３）
実施例３は請求項３の発明に係る。
量子井戸構造でなる電気吸収型光変調器においては、井戸層と障壁層の価電子帯端のエネルギー差△Ｅｖは、量子閉じ込めシュタルク効果を担保するため、励起子（電子とともに構成する重い正孔）を井戸内に離散的に存在する狭いエネルギーバンドであるサブバンド内に閉じ込めるに必要な適宜の△Ｅｖ＞０の大きさを有することが好ましい。（なお、サブバンド幅が狭いということは換言すれば離散化が十分であるということであり、サブバンド幅が広いということは閉じ込めが十分でないということである。）
そこで実施例３では常温程度の熱振動によって井戸層内の励起子が障壁を越えてしまわない程度の△Ｅｖの値を選ぶことを提案している。
実施例においては、室温でのｋＴ〜２５ｍｅＶであるため
▲１▼．井戸内に適度な量の正孔を閉じ込めておくために〜２５ｍｅＶ程度は必要、
▲２▼．離散化した正孔のエネルギーレベルは図２を参照して価電子帯端から数ｍｅＶ程度
の▲１▼＋▲２▼で△Ｅｖ〜３０ｍｅＶとしている。
通常のＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系の多重量子井戸構造の問題点は、そのバンド構造において図４（ａ）に示すように、井戸層と障壁層との界面において大きな価電子帯側のバンド不連続△Ｅｖが存在していることである。このようなバンド構造を有する多重量子井戸構造をもつ変調層の井戸層には、光吸収によって生じた正孔が蓄積しやすい。そして蓄積した正孔は大光量変調と高速動作の妨げとなる。
【００１５】
実施例３において実現され得るバンド構造を図４（ｂ）に示す。
△Ｅｖは正孔のパイルアップを引き起こさないように十分小さな値としている。実施例３では従来技術の問題点を解決するために、多重量子井戸構造の障壁層に電子親和力を低下させるような材料を混入することで△Ｅｖを小さくし、消光比を減少させることなく正孔のパイルアップが少ない多重量子井戸構造を実現する。
多重量子井戸構造におけるサブバンド形成の様子を説明するＫｒｏｎｉｇ−Ｐｅｎｎｙモデルの重要な結果の一つは電子や正孔の波数ｋ、井戸層の厚さＬｚ、障壁層の厚さＬｂを用いて次式で表される。
【数１】
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【００１６】
井戸層を１０ｎｍ、障壁層を７ｎｍとしたＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＧａＡｓＰ系の多重量子井戸構造の障壁の高さを変化させたときのサブバンドの広がりの様子を上式から計算し、図５に示す。
図より、例えば障壁の高さが１００ｍｅＶであるとき、電子のサブバンドは１０ｍｅＶ程度の広がりをもつが、重い正孔のサブバンドの広がりは殆どないことが分かる。換言すると、重い正孔の量子井戸への閉じ込めの程度は電子に比べると大きいと言える。このようなサブバンドの広がりの程度の差は有効質量（ＩｎＧａＡｓＰにおける重い正孔の有効質量は電子の有効質量の１０倍程度である。）に起因しており、障壁の高さが同じ場合には重い正孔の閉じ込めの程度は電子のそれに比べて強いこととなる。重い正孔に対する障壁高さは室温におけるｋＢＴ〜２５ｍｅＶ（ただし、ｋＢ：ボルツマン定数、Ｔ：絶対温度）程度あれば十分である。
このようなバンド構造を実現するための具体例を以下に述べる。
まず、ｎ−ＩｎＰ基板上にバッファ層を兼ねたｎ−ＩｎＰをｎクラッド層として成長させる。その後に、ＩｎＰ基板と格子整合したＩｎＧａＡｓＰ系多重量子井戸構造変調層を成長させる。なお、多重量子井戸構造の励起子吸収による吸収端に対応する実効的なエネルギーギャップは変調したい光のエネルギー値に応じて設定する。このときの多重量子井戸構造の障壁層は電子親和力を低下させるような材料としてＡｌを混入したＡｌＩｎＧａＡｓＰとする。多重量子井戸構造の変調層を成長させた後にｐ−ＩｎＰクラッド層、続いてｐ−ＩｎＧａＡｓＰコンタクト層を成長させる。
【００１７】
以下に図３（ｂ）に示すようなバンド構造を実現する多重量子井戸構造の組成について説明する。
例として、井戸層はエネルギーギャップが０．８３ｅＶのＩｎＧａＡｓＰ、障壁層はＩＩＩ族元素に対するＡｌの割合を０．１４としたＡｌＩｎＧａＡｓＰを用いる場合について説明する。
ＩｎＰ基板と格子整合するようなＡｌ０．１４ＩｎＧａＡｓＰのバンドギャップは０．９３ｅＶ〜１．２７ｅＶとなる。すなわち、多重量子井戸構造の井戸層と障壁層とのエネルギーギャップ差△Ｅｇは０．１０ｅＶ〜０．４４ｅＶとなる。ところで、バンド不連続の値を決定する要因の一つは材料の電子親和力である。アンダーソン則［Ａ．Ｒ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，５（１９６２）３４１］によると、伝導帯側のバンド不連続△Ｅｃは
△Ｅｃ＝χｅ１−χｅ２                                                                （６）
である。ここで、χｅ１とχｅ２はそれぞれ井戸層と障壁層の電子親和力となる。したがって、
△Ｅｖ＝△Ｅｇ−△Ｅｃ＝△Ｅｇ−χｅ１＋χｅ２                          （７）
となる。化合物半導体の電子親和力の値は第ＩＩＩ族元素種によって概ね決定され、その値はＡｌＡｓ，ＡｌＰについては〜３．５ｅＶであり、第ＩＩＩ族元素がＧａやＩｎである場合４．０７ｅｖ〜４．９ｅＶである（Ｍｉｌｎｅｓ．Ａ．Ｇ．  ａｎｄ  Ｆｅｕｃｈｔ．Ｄ．Ｌ．  ：“Ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔａｌ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎｓ”Ａｃａｄｅｍｉｃ（１９７２））。一例としてＥｇ＝０．８３ｅＶでＩｎＰ基板に格子整合するＩｎ１−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙの電子親和力をベガードの法則によって見積もると、４．５５ｅＶとなる。正孔のパイルアップを引き起こさないような十分小さな△Ｅｖを実現し得るような障壁層Ａｌ０．１４Ｉｎ１−０．１４−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙは、その組成をｘ＝０．２９，ｙ＝０．９３とした場合が適当である。このときのバンドギャップを見積もると０．９６ｅＶとなる。同様に電子親和力を見積もると４．４５ｅＶとなる。したがって、△Ｅｇは１３０ｍｅＶとなり、（４）式および（５）式より、△Ｅｃと△Ｅｖがそれぞれ１００ｍｅＶ、３０ｍｅＶとなる。また、障壁層としてＡｌＩｎＧａＡｓＰを用いることによって、△Ｅｖを大きくすることなく△Ｅｃのみを変化させることも可能である。例えば、障壁層をＡｌ０．１４Ｉｎ１−０．１４−ｘＧａｘＡｓｙＰ１−ｙとし、その組成をｘ＝０．２９、ｙ＝０．９２とした場合、△Ｅｃと△Ｅｖはそれぞれ１１０ｍｅＶ、３０ｍｅＶとなる。
以上の通り、多重量子井戸構造の井戸層としてＩｎＧａＡｓＰ、障壁層としてＡｌＩｎＧａＡｓＰを用いることによって、結晶性を低下させる原因となるような歪を導入することなく、△Ｅｖを正孔のパイルアップを引き起こさないような十分小さな値とすることができる。
【００１８】
（実施例４）
実施例４は請求項４の発明に係る。
四元化合物半導体以外の化合物半導体でなる層にさらに電子親和力を調整する第ＩＩＩ族元素を混入する場合においては、格子歪みを生じさせずにエネルギーギャップを所望に調整することが不可能となっている。
実施例４において、組成を適宜に選ぶことで、格子整合も担保しつつ△Ｅｖを所望に調整することである。（ただし積極的に格子歪みを生じさせて利用する電気吸収型光変調器も存在する。）
上記の説明において、第ＩＩＩ族の元素であれば電子親和力を低減する調整作用が存するが、その作用の量的な大きさにおいて、現在までに分かっている中ではＡｌが最適である。
【００１９】
【発明の効果】
（１）正孔のパイルアップが防止されたことによって、素子に印加された電圧変化に対する変調層内の電界強度変化の追従性が向上するため、従来の電気吸収型光変調器に比べて高速動作が可能となる。正孔のパイルアップが防止されたことによる他の利点としては、変調層に正孔が飽和しないため、従来の電気吸収型光変調器に比べて挿入できる光量を増加させることができる。また、スペーサー層で光が吸収されることが無くなるため、無変調（０バイアス）時の透過光損失を減少させることができる。
（２）多重量子井戸構造をもつ変調層の井戸層における正孔のパイルアップが防止されたことによって、素子に印加された電圧変化に対する変調層内の電界強度変化の追従性が向上するため、従来の電気吸収型光変調器に比べて高速動作が可能となる。また、多重量子井戸構造における正孔のパイルアップが起こりにくい構造となったことで変調層で正孔の飽和が起きにくく従来の電気吸収型光変調器に比べて挿入できる光量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気吸収型光変調器の変調層部分の積層構造を示す図。
【図２】電気吸収型光変調器の変調層部分のバンド構造を示す図。
【図３】変調層とスペーサー層との界面のバンド構造を示す図。
【図４】多重量子井戸構造のエネルギーバンドを示す図。
【図５】Ｋｒｏｎｉｇ−Ｐｅｎｎｙモデルにより計算したサブバンド広がりと障壁高さとの関係を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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