絶縁層を介して半導体基板上にそれぞれ設けられた電子を注入するための第1の電極と、正孔を注入するための第2の電極と、前記第1及び第2の電極と電気的に接続され前記絶縁層上に配置された薄膜で構成された発光部とを有し、前記薄膜は、シリコン結晶またはゲルマニウム結晶から構成され、前記半導体基板に平行な平面構造か、または垂直方向に形成されたフィン構造であって前記電子および前記正孔の注入により光を発する程度の膜厚を有し、前記第1および第2の電極のそれぞれの近傍において設けられた、電子および正孔に対する量子閉じ込め機構によるバンドギャップ拡張領域を有することを特徴とする発光素子。半導体基板上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上にそれぞれ設けられた電子を注入するための第1の電極と、正孔を注入するための第2の電極と、前記第1及び第2の電極と電気的に接続され前記絶縁層上に前記半導体基板表面に対して平行に延在する薄膜で構成された発光部とを有し、前記薄膜は、シリコン結晶またはゲルマニウム結晶から構成され、前記電子および前記正孔の注入により光を発する程度の膜厚を有し、前記薄膜は、前記第1および第2の電極のそれぞれの近傍において長手方向に所定の間隔で配設された穴部を具備してなることを特徴とする発光素子。前記穴部における隣接する穴同士の隙間が、10nm以下であることを特徴とする請求項2に記載の発光素子。前記穴部において、各穴が一直線上に配列されていることを特徴とする請求項2に記載の発光素子。前記穴部において、隣接する穴同士が所定の間隔を保持しながら、各穴はジグザグ形状に配列されていることを特徴とする請求項2に記載の発光素子。前記穴部において、隣接する穴同士が所定の間隔を保持しながら、各穴はつづら折れ状に配列されていることを特徴とする請求項2に記載の発光素子。前記発光部上に、該発光部から出射される光を導波する導波路が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の発光素子。半導体基板上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上にそれぞれ設けられた電子を注入するための第1の電極と、正孔を注入するための第2の電極と、前記第1及び第2の電極と電気的に接続された発光部とを有し、前記発光部は、前記電子および前記正孔の注入により光を発する程度の膜厚を具備したフィン形状を有する薄膜が複数並行に配置された構造からなり、該薄膜は、シリコン結晶またはゲルマニウム結晶から構成され、前記第1および第2の電極のそれぞれの近傍において前記半導体基板に垂直な方向に前記電子および前記正孔の経路を狭めたくびれ構造を有することを特徴とする発光素子。前記穴部における隣接する穴同士の隙間が、10nm以下であることを特徴とする請求項8に記載の発光素子。前記発光部上に、該発光部から出射される光を導波する導波路が設けられていることを特徴とする請求項8に記載の発光素子。半導体基板上に設けられた絶縁層と、前記絶縁層上にそれぞれ設けられた電子を注入するための第1の電極と、正孔を注入するための第2の電極と、前記第1及び第2の電極と電気的に接続された発光部とを有し、前記発光部は、前記電子および前記正孔の注入により光を発する程度の膜厚を具備したフィン形状を有する薄膜が複数並行に配置された構造からなり、該薄膜は、ゲルマニウム結晶から構成され、前記第1および第2の電極のそれぞれの近傍において前記半導体基板に水平な方向に前記電子および前記正孔の経路を狭めた狭窄領域を有することを特徴とする発光素子。前記穴部における隣接する穴同士の隙間が、10nm以下であることを特徴とする請求項11に記載の発光素子。上述の特許文献1および特許文献2の発明ではシリコンの極薄膜に電子と正孔を注入して電界発光をさせる事のできる発光素子を提供し、また特許文献3ではその発光効率を向上させる方法を提供している。しかし、その発光領域の発光効率はGaAsなどのIII-V族半導体の発光効率と比べるとまだ小さい。このような材料によりレーザーを作成するには、大きくはない発光効率を十分に生かさなければならない。そのためにはIII-V族半導体を使ったレーザーのダブルへテロ構造と同様、電子と正孔を発光領域内に閉じ込めるための構造を作成する必要がある。そのような構造により発光効率が高まれば、レーザーの設計上の余裕が増え、設計の自由度が増して好ましい。またそのような構造はレーザーではない発光素子として利用する場合でも、発光効率を高めるのに有用である。しかし、従来型の半導体レーザーではエピタキシャル成長の技術により、基板に平行な面方向には一様に、基板に垂直な方向にはnmサイズで厚さを制御して、適切なサイズのバリア領域を作成する事ができたが、特許文献1や特許文献2のような薄膜に沿って横から電流を注入する素子では、基板に対して上下に積み上げる方向の微細構造制御だけでは不十分で、面に平行な方向にもnmサイズのパターンを描かなければならないので、従来の方法ではバリア領域を作成できない。この薄膜素子は非常に薄い超微細構造なので、それを壊すことなく更にバリア領域という微細構造を追加するためには、不必要な酸化の防止、微細構造が壊れないための温度管理、不純物の排除などに注意する必要があり、適用できる手法は限られている。そのため、バリア構造そのものを見直して従来とは異なる、実現可能な方法でキャリア電子及び正孔の閉じ込めを実現する必要がある。本発明は、特許文献1及び特許文献2の発光素子の構造に適用可能な、ダブルへテロ構造に相当するキャリア閉じ込めのための素子構造、およびその製造方法を提供する。発光領域の正極側と負極側の両側にバンドギャップが広い半導体を配置したのと同様の効果を得るため、そのような半導体の代わりに1次元的量子閉じ込め領域を作成する。電子や正孔は狭い空間に閉じ込められた時、量子閉じ込め効果によってエネルギーが上昇する。特許文献1及び特許文献2に記載の発光素子の発光領域は薄膜の形状をしているため、それだけで既にキャリアは2次元的量子閉じ込め領域の中にある。膜の表面に垂直な方向をz方向とすると、薄膜内のキャリアはz方向の井戸型ポテンシャルに閉じ込められていて、そのエネルギーはバルクの時と比べて上昇し、式14で表される。nは0以上の整数だが、n=0の最低のエネルギー状態でもエネルギー上昇量はゼロではなく、薄膜の厚さtが薄ければ薄いほど上昇することがわかる。この量子閉じ込めにより、電子が注入される伝導帯下端のエネルギーは上昇し、正孔が注入される価電子帯上端のエネルギーは下降する。正孔とは電子が詰まっていない状態のことで、正孔の運動を論じる際には電子のエネルギーで表した式を正負逆転させて論じれば良いため、正孔の量子閉じ込めによるエネルギー上昇は価電子帯上端の下降となって現れる。こうして、2次元への量子閉じ込めの結果として、バルクの場合と比べると薄膜は既にバンドギャップが開いた状態になっている。ちなみにこのことを利用して、膜厚を制御することで発光波長を調整する事も可能である。このような薄膜構造の両側、電極への接続部に更にバンドギャップが広い構造を作成する方法としては、キャリアが流れる通路を狭くして1次元的な量子閉じ込め領域を作成するという方法がある。薄膜がxy平面に平行にあり、正極と負極がx軸方向にある電流がx軸に沿って流れるとした時、y方向の幅を十分に狭くする事により、その狭い部分は1次元的に量子閉じ込めをされた領域となる。新たなy方向への量子閉じ込めにより、y方向の幅に応じてバンドギャップが更に開くので、その1次元量子閉じ込め領域がバンドギャップ拡張領域となり、バリア領域として機能する。特許文献1及び特許文献2の発光素子において発光領域の薄膜を作成する際には、半導体が酸化される領域をエッチング等で限定した後、酸化の量を十分に制御しながら酸化を行うことにより、半導体部分が最終的に目的の薄膜の形に残るようにしていた。同様の手法を用いて、酸化を行うことにより、1次元的量子閉じ込め領域を作成することができる。薄膜の薄さを所定の薄さにするための酸化工程と、1次元閉じ込め領域の幅を所定の細さにするための酸化工程は同一の工程であっても良いし、それぞれ別の工程であっても良い。薄膜の作成と全く同じ技術を使用するため技術的な精度は高く、微細な構造の作成が可能で、温度、不純物などの点で新たな問題が発生しない。バリア領域として1次元閉じ込め領域を作成するため、その領域では薄膜領域と比べて電流が流れる断面積が小さくなる。そのため、素子全体としての電気抵抗は大きくなる。少しでもその短所を減らすためには、バリア領域の長さをできるだけ短くした方が良い。x軸方向に電流が流れるとしたら、バリア領域のx方向の幅をできるだけ小さくする事が、電気抵抗の上昇を出来るだけ小さく済ませることにつながる。つまり、長い1次元量子細線で電極と接続するような構造は好ましくなく、1次元領域は短いほど良い。そのためには例えば、薄膜に円形の穴をy方向に並べて開け、隣り合う2つの穴の隙間が1次元閉じ込め領域となるようにする。このようにすると、最も幅の狭い1次元閉じ込め領域は隣り合う円の中心同士を結んだ直線上だけとなり、1つの穴の幅よりも小さい。また、発光領域が5nm以上の厚みのある膜またはバルクゲルマニウムである場合、1次元閉じ込め領域ではなく2次元閉じ込め領域、すなわち5nm以下の薄膜をバリア領域とすることでも同様の効果が期待できる。本発明によれば、シリコンなどの基板上に容易に形成可能なシリコン発光素子またはゲルマニウム発光素子の中でもより発光効率の良いものを安価に提供できる。また、同様にシリコンなどの基板上に容易に形成可能なシリコンレーザーまたはゲルマニウムレーザーの中でも、より強力な発光源によって設計の自由度の増したものを安価に提供できる。特許文献1のシリコン薄膜発光素子の発光領域の両端に穴を開けることにより、キャリアにとってのバリア領域を形成して、ダブルへテロ構造と同様の効果を得る方法を示す。図1はシリコン薄膜発光素子の作成途中の構造のxz面での模式的断面図である。シリコン支持基板10の表面及びシリコン薄膜11に垂直な方向図面上下方向をz方向、完成後にシリコン薄膜内を電流が流れる方向図面左右方向をx方向、紙面に垂直な奥行き方向をy方向とする。この図を含めて全ての図は模式図であり、それぞれの領域の大きさの比、縦横の比は実際とは異なる。まずシリコン支持基板10上に厚さ1μmのシリコン酸化膜20を積み、このシリコン酸化膜上に厚さ100nmの単結晶シリコン薄膜11を形成する。シリコン薄膜11上には自然酸化によりシリコン酸化膜21が形成される。この上にエッチングによってシリコンナイトライド層30を形成し、次の工程で熱酸化を行う部分以外を覆い、保護する。なお、発光領域を形成しないシリコン基板の裏側図の下側にも自然酸化、熱酸化、ナイトライド形成等の効果は現れるが、それらの描写は全ての図で省略する。図2は、熱酸化によって、シリコン薄膜11を1nmから5nmの所定の薄さに加工したところである。この時、シリコン薄膜11は酸化して薄くなり、シリコン酸化膜層21は厚くなる。シリコンナイトライドに保護された両端の領域のシリコンは薄くならずに元の厚さのまま残る。図3は、ドライエッチングによりシリコン酸化膜21とシリコン薄膜11の所定の位置に穴41を開けたところである。図の下半分はこの素子をz方向の上から見た平面図で、A-A’に沿った線での断面図が図の上半分に相当する。穴はy方向に等間隔に並べて開ける。ところで、図中の左側の電極の近傍に一列に形成された穴41と、それに対向して図中の右側の電極の近傍に一列に形成された穴41との向かい合う距離は、通常1μm程度に設定する。図4は、ウェットエッチングを行ってシリコン薄膜11に空いた穴41を拡大し、より大きな穴22としたところである。その結果、穴22と穴22の間のシリコン結晶部分からなるキャリアの通路はより狭くなっている。この幅が1nmから10nmの所定の幅となるように、ウェットエッチの量を調節する。この狭くなった部分が1次元量子閉じ込め領域であり、キャリアにとってのバリア領域となる。上記所定の幅の下限値は、x方向へ流れる電流の抵抗面から決定され、上限は量子閉じ込め効果の面から決定される。なお、最終的な穴22の大きさは出来るだけ小さく、その分y方向図4で穴が整列している方向の単位長さあたり多数の穴が空いている構造とする事が、キャリアの通路の数を増やし、電気抵抗を低下させることにつながるので望ましい。通常、ドライエッチングだけでは穴と穴の間隔を1nmから10nmの範囲の所定の幅に制御することは難しいので、まず大きめの間隔でドライエッチにより穴を開け、次にウェットエッチで穴を拡大し隙間の幅を調節する、という2段階の工程が必要になる。エッチングの精度により、開けられる穴の大きさは一定値以上だが、穴の配列パターンを工夫することにより、キャリアの通路の数を増やす方法は存在する。図5は、穴を一直線でなくジグザグに並べた例である。Y方向図5では紙面の上下方向の単位長さあたりのキャリア通路1次元閉じ込め領域の数は図4の一直線上の配列の場合よりも大きい。図6は穴の配列を更に大きくうねらせた例である。図4と図5の例ではx方向に電場がかかったとき、並んだ1次元閉じ込め領域は全て同じ電位を持つという特徴があったが、図6の例では等しくはならない。そのため一部の隙間に電流が集中しやすいという問題があるが、その代わりうねりの幅を大きくすることで飛躍的にキャリア通路の数を増やすことができるという利点がある。穴の配列パターンには図4、図5、図6のいずれかを採用したとする。次に図7の模式的断面図に示すように表面のシリコンナイトライド層30を除去し、その下にあった厚みの残っている左右のシリコン層にp型ドーパントとn型ドーパントをそれぞれイオン打ち込み法により打ち込んで活性化する。これによりp型ドープ領域12とn型ドープ領域13が形成される。図8は次にシリコン酸化膜21を積んで穴を埋め、シリコンナイトライド31をパターニングして発光領域の上に配置したところである。シリコンナイトライド31は紙面の奥行き方向に100nm程度の厚さで、その厚みを含めてシリコン薄膜の発光波長のちょうど半分の間隔で並ぶように配列しており、導波路及びDFBミラーとしての役割を果たす。図9は次にシリコン酸化膜に穴を開けて、アルミニウム電極51がp型シリコン領域12及びn型シリコン領域13にそれぞれ接続するように形成したところである。このあと全体を保護膜で覆えば完成となる。図10は完成した素子を斜め上から見た模式的鳥瞰図である。ただし、わかり易さのため、表面のシリコン酸化膜21を省略して描いている。なお、ここではシリコン薄膜素子を例としたが、同様の方法によりゲルマニウム薄膜で同様の発光素子を作成する事も可能である。特許文献2で示されているフィン型シリコン発光素子において、フィンを構成する個々のシリコン薄膜の両端にくびれ構造を作成し、1次元的量子閉じ込め領域とすることでバリア領域を作成し、ダブルへテロ構造と同様の効果を得る方法を示す。図11は本実施例による、くびれ構造を持つフィン型シリコン発光素子の最終的に完成した構造を示すもので、下図は素子の上から見た平面図、上図は下図のA-A’に沿った断面図である。ただし、下図の平面図では、構造をわかりやすくするため、保護膜であるシリコン酸化膜21を省略して描いている。シリコン支持基板10の上にシリコン酸化膜20が積まれ、その上にシリコン薄膜11がフィン状に配列し、そこにp型シリコン領域12とn型シリコン領域13が接続し、更にそこにアルミニウム電極51がそれぞれ接続し、シリコン薄膜11の上部にはシリコンナイトライド31による導波路が配置され、電極の取り出し部分以外をシリコン酸化膜21で覆った構造となっている。図12はこの構造を作成するための最初の段階を示すもので、図11下図のB-B’の位置、方向に沿った断面図である。まずシリコン支持基板10上に厚さ1μmのシリコン酸化膜20を積み、このシリコン酸化膜上に厚さ300nmの単結晶シリコン薄膜11を形成する。本実施例ではシリコン薄膜シリコンフィンを基板に垂直に立てて作成するので、最終的なシリコンフィンの幅はこの時点のシリコン薄膜11の厚さ以下となる。発光領域の体積を確保するためには幅が広い方が良いが、均一な厚みのフィン構造は幅が狭い方が作成しやすいので、この厚みとしている。シリコン薄膜11上には自然酸化によりシリコン酸化膜21が形成される。更にこの上に50nm程度の厚さのシリコンナイトライド層を形成する。図13は図12の構造にレジストを積んでパターニングをした後、ドライエッチングとウェットエッチングの組み合わせにより作成したブロック構造である。シリコン酸化膜20より上のブロック構造の幅は50nm程度で、個々のブロックは250nm程度の間隔で並ぶようにする。シリコンフィンの間隔自体がDFBミラーの役目を果たすよう、この間隔はシリコンフィンから発する光の波長のちょうど半分となるように決める。図14に示すように、次に熱酸化を行ってシリコン部分11を薄膜化させる。その後、図15に示すように、シリコンナイトライドの上に50nm積もる程度にシリコン酸化膜を積層させる。これにより、シリコンフィン11同士の間の隙間が全てシリコン酸化膜に満たされるようにする。次に、図16に示すように、シリコンナイトライド上のシリコン酸化膜をドライエッチングにより除去する。この時、ナイトライドに覆われていない部分のシリコン酸化膜は同時に除去されることになる。更に、図17に示すようにウェットエッチングによってシリコンナイトライド層を除去する。このとき、ナイトライドの下にあったシリコン酸化膜も大部分が除去されることになる。図18は20nmから40nmの所定の厚さでシリコン酸化膜21を積層し、50nmから250nmの所定の厚さでシリコンナイトライド30を積層した後の断面図である。これは図11の下図のA-A’に沿った、シリコンフィンが存在する場所での断面図である。図19はパターニングを行って、シリコンフィンのくびれ構造を作成する位置の上部に穴を開けた後の断面図である。次に、図20に示すように熱酸化を行うことにより、穴の空いた部分のシリコンフィンの酸化が進み、その部分がくびれ構造になる。くびれて残った部分の幅が5nm程度となるように、熱酸化を調節する。次に、シリコンナイトライド層を除去し、シリコン酸化膜を再度積層し、上面を平坦にしたあと、導波路として機能させるためのシリコンナイトライド層31を250nm程度の厚さで再度積層する。次にパターニングを行って所定の位置のシリコンナイトライド31だけを残し、その他の部分のシリコンナイトライドを除去し、保護膜としてシリコン酸化膜を30nm程度の厚さで積層する。その結果形成された構造を図21に示す。次に、イオン打ち込みによりp型ドープシリコン領域12とn型ドープシリコン領域13を形成し、50nm程度の厚さでシリコン酸化膜を再び積層した後、所定の温度での熱処理により、ドープ領域を活性化する。次にパターニングを行ってウェットエッチングによりドープシリコン領域12及び13の上のシリコン酸化膜に穴を開け、そこにアルミニウム電極51を形成する。その結果の構造の断面図と平面図が図11に示されている。また、図22はこの構造の鳥瞰図である。ただしわかりやすさのため、シリコン酸化膜21を省略して描いている。なお、ここではフィン型シリコン発光素子を例として、そこにくびれ構造を導入してキャリア閉じ込めを実現する方法を示したが、ゲルマニウムによるフィン型発光素子においても、同様の方法で同様の効果を得ることができる。ゲルマニウムは間接遷移型半導体だが、シリコンとは異なり、伝導帯最低点のL点のエネルギー準位とΓ点にある極小点のエネルギー準位が接近しているため、十分に多量の電子を注入すればΓ点にも電子を注入することができる。このような形でのΓ点からの発光は、素子の形状に依らず、バルクでも得られるものなので、ゲルマニウム発光素子は厚みのある膜を用いても良い。このため、フィン型ゲルマニウム発光素子の個々のフィンの中央部分発光領域を厚く、電極から接続する端の部分を薄くする事で、薄い部分での量子閉じ込め効果により、キャリアにとってのバリア領域を形成してダブルへテロ構造と同様の効果を得る方法を示す。図23は本実施例により最終的に完成した、フィン型ゲルマニウム発光素子において個々のフィンの両側の電極への接続部分が特に薄くなっている構造を示したものである。下図は阻止の上から見た平面図、上手は下図のA-A’に沿った断面図である。ただし下図の平面図では、構造をわかりやすくするため、保護膜であるシリコン酸化膜21を省略して描いている。シリコン支持基板10の上にシリコン酸化膜20が積まれ、その上に中央部が厚く両端が薄いゲルマニウム薄膜62がフィン状に配列し、その薄い両端にp型シリコン領域12とn型シリコン領域13がそれぞれ接続し、更にそこにアルミニウム電極51がそれぞれ接続し、電極から配線への引き出し部を除いて全体をシリコン酸化膜21で覆った構造となっている。図24はこの構造を作成する途中の段階を、図23のB-B’に沿った断面図で示すものである。実施例2と同様の方法により、シリコン支持基板とシリコン酸化膜の上にシリコンフィン構造11を作成する。このとき、エッチングによりシリコンフィンの側面の表面がほとんどシリコン酸化膜に覆われず、シリコン結晶が露出するようにする。図25に示すように、次にここにシリコンゲルマニウム61を蒸着させる。このシリコンゲルマニウムはシリコンとゲルマニウムが無秩序に配置したものだが、これを熱酸化処理すると、図26に示すようにシリコンだけが酸化されて外側にシリコン酸化膜21としてふくらみ、ゲルマニウムだけが酸化されずに残されて、徐々に濃度が上昇する濃縮酸化。最終的には、最初からあったシリコンフィンも酸化され、シリコンゲルマニウムに含まれていたゲルマニウムだけが、シリコンフィンのあった位置に残り、ゲルマニウムフィン62となる。このような状態になったタイミングで熱酸化処理を終了することが重要で、シリコンが全て酸化された後も酸化処理を続行すると、ゲルマニウムの酸化が始まってしまい、ゲルマニウムフィンが残らない。次に図27に示すようにシリコン酸化膜を積層し、ゲルマニウムフィン構造の隙間を埋める。次にパターニングを行って、図28のようにゲルマニウムフィンの中央部分を露出させるようにシリコン酸化膜21を除去する。このとき、ゲルマニウムフィン62のうち、シリコン結晶11に接続している両端の部分は、シリコン酸化膜21に覆われて露出しない状態になっている必要がある。次に図29に示すようにゲルマニウムを蒸着させ、ゲルマニウムフィンの厚さを厚くする。図29の下図の平面図は、わかりやすさのため、シリコン酸化膜21を省略して描いている。これにより、ゲルマニウムフィン62の大部分が厚くなり、シリコン結晶11に接続している両端の部分だけが薄い構造となる。既に示した図23のように、このあとイオン打ち込みによりp型ドープシリコン領域12とn型ドープシリコン領域13を形成し、シリコン酸化膜を積層し、p型ドープシリコン領域12とn型ドープシリコン領域13にアルミニウム電極51をそれぞれ接続した構造を作成する。これによって、ゲルマニウム薄膜のより一層薄い部分をキャリアにとってのバリア構造とした、フィン型ゲルマニウム発光素子ができる。図30にこの構造の鳥瞰図を示す。ただし、ここでもわかりやすさのため、保護膜のシリコン酸化膜を省略して描いている。なお、ここではゲルマニウムフィンそのものが導波路の役目を同時に果たすため、導波路としてのシリコンナイトライド層は形成していない。