基板の上に、直径が5nm以下の粒子径の金属微粒子を形成する第1工程と、前記金属微粒子を触媒とした化学的気相成長法により化合物半導体のナノワイヤを形成する第2工程と、化学的気相成長法により、化合物半導体からなる半導体層を前記ナノワイヤを覆って形成することで柱状のナノピラーを形成する第3工程とを少なくとも備えることを特徴とするナノピラーの作製方法。請求項1記載のナノピラーの作製方法において、前記第1工程では、主表面が111面のシリコン基板の上に前記金属微粒子を形成し、前記第2工程では、GaPの前記ナノワイヤを形成し、前記第3工程では、GaAsからなる前記半導体層を形成することを特徴とするナノピラーの製造方法。請求項1または2記載のナノピラーの作製方法において、前記第2工程では、第1導電型の化合物半導体からなる前記ナノワイヤを形成し、前記第3工程では、第2導電型の化合物半導体からなる前記半導体層を形成することを特徴とするナノピラーの作製方法。請求項1記載のナノピラーの作製方法において、化学的気相成長法により、化合物半導体からなる他の半導体層を前記ナノピラーを覆って形成する第4工程を備え、前記第2工程では、第1導電型の化合物半導体からなる前記ナノワイヤを形成し、前記第3工程では、ノンドープの化合物半導体からなる前記半導体層を形成し、前記第4工程では、第2導電型の化合物半導体からなる前記他の半導体層を形成することを特徴とするナノピラーの作製方法。請求項4記載のナノピラーの作製方法において、前記第1工程では、主表面が111面のシリコン基板の上に前記金属微粒子を形成し、前記第2工程では、GaPの前記ナノワイヤを形成し、前記第3工程では、GaAsからなる前記半導体層を形成し、前記第4工程では、GaInPからなる前記他の半導体層を形成することを特徴とするナノピラーの作製方法。しかしながら、一般にナノワイヤ成長に引き続き、ナノワイヤの周囲に高温でシェル層を成長しても、先端に触媒粒子が残るため、先端の形状はテーパー状になる。このようなテーパー構造は、光が入射する端面で光が散乱するため効率的に光を導波して発光受光を行うことができない。先端をテーパ形状としないためには、ナノワイヤ成長に用いた先端部の触媒粒子を除いて先端部を平坦化することになる。この平坦化のためには、ウエットエッチングおよびガスエッチングで、触媒粒子を選択的に除去することになるが、この後の再成長のための界面に不純物が残り、良好な結晶状態の再成長を阻害するという問題がある非特許文献3参照。このように、従来では、先端が平坦な形状のナノオーダの寸法の柱状構造体が、容易に形成できないという問題がある。本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、ナノワイヤの成長技術により、先端が平坦な形状のナノオーダの寸法の柱状構造体が、より容易に形成できるようにすることを目的とする。本発明に係るナノピラーの作製方法は、基板の上に、直径が5nm以下の粒子径の金属微粒子を形成する第1工程と、金属微粒子を触媒とした化学的気相成長法により化合物半導体のナノワイヤを形成する第2工程と、化学的気相成長法により、化合物半導体からなる半導体層を、ナノワイヤを覆って形成することで柱状のナノピラーを形成する第3工程とを少なくとも備える。上記ナノピラーの作製方法において、第1工程では、主表面が111面のシリコン基板の上に金属微粒子を形成し、第2工程では、GaPのナノワイヤを形成し、第3工程では、GaAsからなる半導体層を形成してもよい。また、第2工程では、第1導電型の化合物半導体からなるナノワイヤを形成し、第3工程では、第2導電型の化合物半導体からなる半導体層を形成するようにしてもよい。上記ナノピラーの作製方法において、化学的気相成長法により、化合物半導体からなる他の半導体層を、ナノピラーを覆って形成する第4工程を備え、第2工程では、第1導電型の化合物半導体からなるナノワイヤを形成し、第3工程では、ノンドープの化合物半導体からなる半導体層を形成し、第4工程では、第2導電型の化合物半導体からなる他の半導体層を形成するようにしてもよい。また、第1工程では、主表面が111面のシリコン基板の上に金属微粒子を形成し、第2工程では、GaPのナノワイヤを形成し、第3工程では、GaAsからなる半導体層を形成し、第4工程では、GaInPからなる他の半導体層を形成するようにしてもよい。以上説明したように、本発明によれば、直径が5nm以下の粒子径の金属微粒子をもとにナノワイヤを形成し、このナノワイヤを覆うように半導体層を形成するようにしたので、ナノワイヤの成長技術により、先端が平坦な形状のナノオーダの寸法の柱状構造体が、より容易に形成できるようになるという優れた効果が得られる。以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。実施の形態1はじめに、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1におけるナノピラーの作製方法を説明するための説明図である。まず、ステップS101で、基板101の上に、直径が5nm以下の粒子径の金属微粒子102を形成する第1工程。基板101は、例えば、主表面が111面のシリコンから構成されたものである。また、金属微粒子102は、例えば金から構成されたものであり、1辺が5nmの立方体の領域に収まる大きさとされている。次に、ステップS102で、金属微粒子102を触媒とした化学的気相成長法により化合物半導体のナノワイヤ103を形成する第2工程。例えば、GaソースガスとPソースガスとを供給する有機金属気相成長法によりGaPからなるナノワイヤ103が形成できる。例えば、GaソースガスとしてトリメチルガリウムTMGaを用い、PソースガスとしてフォスフィンPH3を用いればよい。TMGaは1×105mol/minで供給し、PH3は5×104mol/minで供給し、成長温度は520°Cとし、成長時間は1分程度とすればよい。この金属微粒子102を触媒とした化合物半導体の結晶成長では、気相において供給したソースガスが熱分解して生成するGaおよびPが金属微粒子102に溶解して合金化する。このように合金化すると、GaおよびPの融点が著しく低下し、金属微粒子102においては、例えば、520°C程度でGaおよびPが液体となる。この状態で、GaおよびPが金属微粒子102において過飽和状態となると、液相エピタキシャル成長と同様に、GaPのナノワイヤ103が形成される。また、基板101として、111面のシリコン基板を用いれば、基板平面の法線方向にナノワイヤ103が成長できる。このように、上述した化学的気相成長法によるナノワイヤ103の形成では、原料が気相→液相→固相の過程を経るので、VLS気相-液相-固相法と呼ばれている。次に、ステップS103で、化学的気相成長法により、化合物半導体からなる半導体層104を、ナノワイヤ103を覆って形成することで柱状のナノピラー105を形成する第3工程。例えば、GaソースガスとAsソースガスとを供給する有機金属気相成長法によりGaAsからなる半導体層104が形成できる。例えば、GaソースガスとしてTMGaを用い、AsソースガスとしてアルシンAsH3を用いればよい。TMGaは1×105mol/minで供給し、AsH3は2×103mol/minで供給し、成長温度は550°Cとし、成長時間は20分程度とすればよい。半導体層104は、ナノワイヤ103の側面および上面を覆って柱状に成長する。ここで、本実施の形態においては、金属微粒子102の粒径を5nm以下としているので、ナノピラー105の上面先端が、図2の走査型電子顕微鏡写真に示すように、平坦な状態に形成できる。図2においてaは、側方からの写真であり、b上方からの写真である。これは、上述したような、ナノワイヤ103を覆うように半導体層104が結晶成長する条件において、金属微粒子102が小さいため、半導体層104の形成のための反応原子が金属微粒子102に取り込まれて過飽和となると、もともとの体積が小さすぎるため微粒子形状半円形状を維持できずに側壁のファセットが形成されない。この結果、垂直方向の成長ができなくなる。また、このとき周囲の層成長を促進するとともに周囲の半導体層104に金属微粒子102が埋め込まれてしまうため、結果として、この後で先端にファセットが形成され、この平坦な先端形状を維持して半導体層104の成長が維持されるものと考えられる。ナノワイヤ103の上部の半導体層104は、積層欠陥のない単結晶が形成されるため、結晶性がよい状態である。ここで、上述したように、半導体層104の成長時に、この反応原子が金属微粒子102取り込まれる範囲の温度条件とすることが重要となる。上述した実施の形態の比較例として、金属微粒子の粒径を60nmとし、他の条件は上述同様にして、GaPからなるナノワイヤ、およびナノワイヤを覆うGaAsからなる半導体層を形成してナノピラーを形成した。この場合、図3の走査型電子顕微鏡写真に示すように、ナノピラーの上面先端が平坦とはならず、テーパー状になる。図3においてaは、側方からの写真であり、b上方からの写真である。この状態を詳細に観察すると、ナノピラーの先端部に、金属微粒子が存在していることがわかる。このように、金属微粒子の粒径が大きい場合、反応原子が金属微粒子に取り込まれても過飽和とはならず、側壁のファセットが形成されるようになり、結果としてテーパー状になるものと考えられる。以上に説明したように、本実施の形態によれば、ナノワイヤの成長技術により、先端が平坦な形状のナノオーダの寸法の柱状構造体ナノピラーが、より容易に形成できるようになる。また、ナノピラー103を第1導電型とし、半導体層104を第2導電型とすることで、pn接合のダイオード構造が得られる。実施の形態2次に、本発明の実施の形態2について、図4A~図4Gを用いて説明する。図4A~図4Gは、本発明の実施の形態2におけるナノピラーの作製方法を説明するための各工程における状態を模式的に示す断面図である。まず、図4Aに示すように、主表面が111面のp型シリコンからなる基板401の上に、例えば酸化シリコンからなる絶縁層402を形成する。絶縁層402は、例えば、酸化シリコンを蒸着することで形成すればよい。また、基板401の表面を熱酸化することで、絶縁層402を形成してもよい。次に、図4Bに示すように、絶縁層402の上に開口431aを備えるレジストパターン431を形成する。レジストパターン431は、電子線レジストを塗布してレジスト層を形成し、このレジスト膜に電子ビーム露光により潜像を形成し、これを現像することで形成できる。開口431aは、直径4nm程度とする。次いで、形成したレジストパターン431をマスクとして絶縁層402を選択的にエッチングすることで、絶縁層402に、貫通孔402aを形成する。次に、例えば公知の蒸着法により、チタン膜を膜厚0.5nm形成し、また、チタン膜の上に金膜を膜厚1nm形成し、この後、レジストパターン431を除去する。このリフトオフ法により、図4Cに示すように、貫通孔402a内に、上述した金属よりなる金属微粒子403を形成する。金属微粒子403は、粒子径を4nm程度に形成する。次に、図4Dに示すように、ステップS102で、金属微粒子403を触媒とした化学的気相成長法によりp型のGaPからなるナノワイヤ404を形成する。ナノワイヤ404の形成では、まず、金属微粒子403を形成した基板401を、市販されているMOVPE装置の成長室内に搬入する。次に、成長温度条件を520°Cとし、成長室内にTMGaを1×105mol/minで供給し、PH3を5×104mol/minで供給し、また、p型とするために、ジエチル亜鉛DEZnを1×106mol/minで供給する。また、成長時間は5分とする。次に、図4Eに示すように、ノンドープのGaAsi-GaAsからなる半導体層405を、ナノワイヤ404を覆って形成することで柱状のナノピラー406を形成する。例えば、上述したナノワイヤ404の成長に連続し、今度は、まず、成長温度を550°Cとし、成長室内にTMGaを1×105mol/minで供給し、AsH3を2×103mol/minで供給する。成長時間は、20分とする。引き続き、成長温度を600°Cとし、成長室内にTMGaを1×105mol/minで供給し、AsH3を2×103mol/minで供給する。成長時間は、10分とする。以上の30分の成長により、ノンドープのGaAsからなる半導体層405を形成する。ここで、本実施の形態2においても、金微粒子405の粒径を4nmと5nm以下にしているので、ナノピラー406の上面先端が、前述した実施の形態1と同様に、平坦な状態に形成できる。このように、本実施の形態2においても、ナノワイヤの成長技術により、先端が平坦な形状のナノオーダの寸法の柱状構造体ナノピラーが、より容易に形成できるようになる。次に、図4Fに示すように、n型のGaInPからなる半導体層407を、ナノピラー406を覆って形成する。例えば、上述した半導体層405の成長に連続し、今度は、成長温度を580°Cとし、成長室内にトリメチルインジウムTMInを1×105mol/minで供給し、TMGaを1×105mol/minで供給し、PH3を6×104mol/minで供給し、また、n型とするために、ジシランSi2H6を1×106mol/minで供給する。成長時間は5分とする。以上の各層の形成により、pinダイオード構造408が構成される。次に、MOVPE装置の成長室より基板401を搬出した後、図4Gに示すように、pinダイオード構造408を樹脂層409で埋め込み、樹脂層409の上部を除去することで、半導体層407の上端部を露出させる。樹脂層409は、例えば、ポリイミドなどから構成すればよい。また、樹脂層409より突出している半導体層407の上端部に、n型電極410を形成する。n型電極410は、例えば、酸化インジウムスズ合金ITOなどの透明電極材料から構成すればよい。また、基板401の裏面には、例えば蒸着法によりTi/Auからなるp型電極411を形成する。以上に説明したpinダイオード構造408は、発光ダイオードLEDとして機能させることができる。このLEDは、発光層となる半導体層405をi-GaAsから構成しており、波長850nm付近の発光となる。以上に説明したように、本発明によれば、高効率なナノスケールの光デバイスをボトムアップ的に簡易に作製することができる。また、安価にかつ結晶性よく作製することができるため、様々な分野に普及可能である。なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、まず、VLS法でナノワイヤを成長してこのナノワイヤを覆う半導体層を成長することでナノピラーを形成する。引き続き、VLS法で、既に形成されているナノピラーの上にナノワイヤを成長してナノワイヤを覆う半導体層を成長することで新たなナノピラーを形成する。これらのことを、より短い周期で繰り返せば、基板から離れる縦方向に、半導体層に囲われた短いナノワイヤが積層されたピラー構造が形成できる。このとき、ナノワイヤを井戸となる半導体から構成し、半導体層を障壁層となる半導体から構成すれば、量子ドットの発光層が得られる。また、上述した実施の形態では、i-GaAsを発光層としたが、これに限るものではなく、i層のIII族をAl、Ga、In、V族をN、P、As、Sb等に変えたIII-V族化合物やII-VI族化合物等に置き換えて形成することも可能である。また、n型およびp型を入れ替えてもよいことはいうまでもない。また、金属微粒子は、金に限らず、アルミニウムなどの他の金属から構成してもよい。また、光デバイスとして、受光素子、光変調素子も可能である。ナノワイヤナノピラーの先端が平坦であるため、先端から光の入力、出力を効率的に行うことができる。