"同じ周期番号の1つのIII族原子および1つのV族原子から構成された原子クラスターを生成する第1工程と、前記原子クラスターを間接半導体からなる半導体層に注入する第2工程とを少なくとも備えることを特徴とする注入方法。請求項1記載の注入方法において、前記原子クラスターは、イオン化されていることを特徴とする注入方法。請求項1または2記載の注入方法において、前記半導体層は、シリコンから構成され、前記第1工程では、ホウ素,アルミニウム,ガリウム,インジウム,タリウムの中より選択されたIII族原子、および窒素,リン,砒素,アンチモン,ビスマスの中より選択された前記V族原子から前記原子クラスターを生成し、前記第2工程では、ホウ素および窒素から構成された原子クラスターは5keV以下のエネルギー、アルミニウムおよびリンから構成された原子クラスターは22keV以下の注入エネルギー、ガリウムおよび砒素から構成された原子クラスターは38keV以下の注入エネルギー、インジウムおよびアンチモンから構成された原子クラスターは50keV以下の注入エネルギー、タリウムおよびビスマスから構成された原子クラスターは70keV以下の注入エネルギーのいずれかの注入条件により前記原子クラスターを前記間接半導体からなる半導体層に注入することを特徴とする注入方法。しかしながら、汎用のイオン注入装置を用いた場合、上述した関係で、ドナーアクセプター対を形成することが困難であった。まず、汎用のイオン注入装置を用いる場合、ドナーとなる原子例えばリン、およびアクセプターとなる原子例えばホウ素を別々にイオン注入することになる。この場合、各々の原子の注入位置は、深さ方向に関しては、注入エネルギーを制御することにより、界面からの距離を30nm以内とし、かつ、深さ位置も2つの不純物で同程度にすることはできる。しかしながら、界面に水平方向に対しては、まったくランダムであるため、ドナーアクセプター対を形成することはできない。注入時のドーズ量を増やせば、ドナーとアクセプターの平均間隔を10nm以下にすることはできるが、各々の不純物原子が他の複数の原子と対をなす例えばドナー2個とアクセプター1個構造が形成され、このような場合、オージェ過程が支配的となり効率の良い発光には至らない。一方、シングルイオン注入技術を用いれば、互いに独立したドナーアクセプター対を形成することができる。しかしながら、現状のシングルイオン注入技術では、イオン注入場所の精度が高くないため、以下のような煩雑なプロセスを必要とする。まず、不純物を所望の場所に注入するために、10nmレベルの微細な穴の開いたイオン注入用マスクを用意し、シングルイオン注入装置を用い、作製したマスクの穴の領域に選択的に単一のドナーあるいはアクセプター原子を注入する。このとき、シングルイオン注入の位置精度が高くないために、1回の注入で穴に命中して注入が行われるとは限らない。このため、電極を用意し、注入が成功したときにのみ発生する微少電流を検出し、この電流が検出されるまで注入を繰り返し、検出されたところで注入を終了する。次に、アクセプターあるいはドナーを、最初に注入したドナーあるいはアクセプターと進入深さが等しくなるように加速エネルギーを設定して、上述同一のプロセスを繰り返す。以上に説明したように、シングルイオン注入装置を用いても、前述した発光素子の核となるドナーアクセプター対を効率よく形成することができない。このように、従来の技術では、間接遷移型の半導体を用いた単一の電子の転送により単一の光子を生成する発光素子が、容易に製造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、間接遷移型の半導体を用いた発光素子が、容易に製造できるようにすることを目的とする。本発明に係る注入方法は、同じ周期番号の1つのIII族原子および1つのV族原子から構成された原子クラスターを生成する第1工程と、原子クラスターを間接半導体からなる半導体層に注入する第2工程とを少なくとも備える。原子クラスターは、イオン化されていてもよい。上記注入方法において、半導体層は、シリコンから構成され、第1工程では、ホウ素,アルミニウム,ガリウム,インジウム,タリウムの中より選択されたIII族原子および窒素,リン,砒素,アンチモン,ビスマスの中より選択されたV族原子から原子クラスターを生成し、第2工程では、ホウ素および窒素から構成された原子クラスターは5keV以下のエネルギー、アルミニウムおよびリンから構成された原子クラスターは22keV以下の注入エネルギー、ガリウムおよび砒素から構成された原子クラスターは38keV以下の注入エネルギー、インジウムおよびアンチモンから構成された原子クラスターは50keV以下の注入エネルギー、タリウムおよびビスマスから構成された原子クラスターは70keV以下の注入エネルギーのいずれかの注入条件により原子クラスターを間接半導体からなる半導体層に注入すればよい。以上説明したように、本発明によれば、III族原子および1つのV族原子から構成された原子クラスターを注入するようにしたので、間接遷移型の半導体を用いた発光素子が、容易に製造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。図1は、本発明の実施の形態における注入方法を説明するためのフローチャートである。まず、ステップS101で、同じ周期番号の1つのIII族原子および1つのV族原子から構成された原子クラスターを生成する第1工程。次に、ステップS102で、原子クラスターを間接半導体からなる半導体層に注入する第2工程。ここで、原子クラスターは、イオン化したものであってもよい。なお、III族原子は、属番号を18に分けた表記では13属原子であり、V族原子は、属番号を18に分けた表記では15属原子である。上述した本実施の形態によれば、1つのIII族原子および1つのV族原子から原子クラスターを構成し、これを、例えばイオン注入法により注入するので、III族原子およびV族原子が、互いの波動関数の広がりの範囲内に配置して不純物原子対を構成し、かつ半導体層の界面から深さ方向に30nmの範囲に配置される状態とすることが容易である。この結果、本実施の形態によれば、間接遷移型の半導体を用いた単一の電子の転送により単一の光子を生成する発光素子が、容易に製造できるようになる。なお、本実施の形態における注入方法では、上述したように、III族原子およびV族原子が、互いの波動関数の広がりの範囲内に配置して不純物原子対を構成し、かつ半導体層の界面から深さ方向に30nmの範囲に配置される状態とすることが目的である。従って、例えば、注入エネルギーなどの注入の条件は、III族原子およびV族原子が、互いの波動関数の広がりの範囲内に配置して不純物原子対を構成し、かつ半導体層の界面から深さ方向に30nmの範囲に配置される条件とすればよい。以下、実施例を用いてより詳細に説明する。実施例1はじめに、実施例1について図2を用いて説明する。実施例1では、III族原子がガリウムであり、V族原子が砒素である場合について説明する。図2は、ガリウム原子221と砒素原子222とからなる原子クラスター202が、シリコン層201の表面に注入される過程を示す説明図である。図2のaに示すように、原子クラスター202は、1個のガリウム原子221および1個の砒素原子222から構成され、これらの結合が、イオン結合に支配されている。このような原子クラスター202を注入する過程で、まず、図2のbに示すように、原子クラスター202がシリコン層201の表面に衝突すると、この衝突と同時に分解解離し、図2のcに示すように、各々単体のガリウム原子221および砒素原子222となり、シリコン層201の内部に侵入する。上述した解離および侵入の際、飛行してきた原子クラスター202の運動エネルギーは、分解する過程で原子の質量に比例して各原子に分配される。ガリウムは、69Gaおよび71Gaの2つの同位体を有し、Asは、75Asが100である。従って、いずれの質量数のガリウムを用いても、ほぼ、1対1の割合でガリウム原子221と砒素原子222とにエネルギーが分配される。また、ガリウム原子221および砒素原子222は、各々が、シリコンの原子核と衝突を繰り返し、移動の方向をランダムに変えながらシリコン層201の内部に進入し、やがてエネルギーを失って停止する。シリコン層201の表面からの進入深さは、各々の原子が表面衝突時に分配されたエネルギーの大きさによって決定される。エネルギーが大きいほど進入深さも深い。上述した衝突は、ランダムな過程であるので、進入深さもばらつきを持ち、この分布はガウス分布となる。ガウス分布の中心を与える深さを投影飛程projectedrange;Rpと呼び、これは進入深さの平均値に他ならない。また、ガウス分布の広がりΔRpは、進入深さのばらつきの度合いを示し、これはRpの1/3程度となる。例えば、イオン注入法により、71Ga原子と75As原子とからなる原子クラスターを38keVで注入した場合、シリコン層の表面での分解により、71Ga原子は18keV、75As原子は20keVのエネルギーを得る。18keVのエネルギーを得た71Ga原子のRpは19nm、20keVのエネルギーを得た75As原子のRpは20nmである。従って、両原子ともに表面から30nm以内の表面層に留まっている。また、両原子の質量数がほとんど同じであるため、Rpもほとんど同じであり、互いに近接する原子対の形成に適している。ただし、注入はランダム過程であるので、Rpが等しくても、両原子はある間隔をもって位置することになる。Rpが等しい場合、2つの原子の平均間隔Lは、ΔRpを用いて、√3/√2ΔRp=1.2ΔRpにより見積もることができる。上記のガリウム原子および砒素原子の場合、両原子ともΔRp=7nmであり、従ってL=9nmとなる。先のRpの差、1nmと合わせてL=10nmとなる。以上の状況は、71Gaの代わりに69Gaを用いてもほとんど変わらない。原子クラスター202の注入エネルギーを38keV以下とすれば、結果として両原子の平均間隔はさらに小さくなり、また、両原子の表面からの距離も小さくなるので、効率的な発光のためのより望ましい構造が形成できる。一方、原子クラスター202の注入エネルギーを38keV以上とすれば、結果として両原子の平均間隔は大きくなり、目的とするドナーアクセプター対の構造は得られにくくなる。従って、ガリウム原子と砒素原子とからなる原子クラスターを用いる場合、平均間隔Lを10nm以下とするためには、注入エネルギーを38keV、あるいはそれ以下とすればよい。このとき、表面から30nm以内にあるべきという条件も自動的に満たされる。なお、注入直後の状態では、各原子はまだシリコンの格子間位置にあり、電気的には活性でない。イオン注入した原子を電気的に活性化させるためには、熱処理を施して格子間位置にある原子を格子置換位置に移動させる必要がある。格子置換位置に移動させることにより、ガリウムはアクセプターとして、砒素はドナーとして作用するようになる。ここで、熱処理による活性化プロセスは原子拡散を伴うが、例えば熱処理温度を600°C以下に抑えることにより、拡散距離を十分小さく押さえて活性化させることができる。従って、熱処理時の拡散により原子間距離が広がってしまう影響は、熱処理条件を最適化することにより回避することが可能である。また、原子クラスターの注入ドーズ量を十分に小さく、例えば1×1011cm2とすると、1個のガリウム原子と1個の砒素原子からなる原子対の他の原子対との平均間隔は33nmとなる。このようにドーズ量を低く抑えることで、原子対の間隔が10nm以下となってしまう確率を十分小さくすることができ、原子対が互いに独立している状況を作り出すことができる。あるいは、シングルイオン注入技術を用いて、1個ずつ原子クラスターを注入し、注入された原子対の位置間隔を十分広く取れば、互いに独立した原子対ドナーアクセプター対を形成することが可能である。以上のような条件のもとに図3を用いて説明した発光素子を作製し、図4を用いて説明した素子動作をさせることにより、シリコン内で光子を効率よく発生させることができるようになる。実施例2次に、実施例2について説明する。上述した実施例1の構成は、周期律表の他の周期群へも同様に適用できる。言い換えると、ホウ素,アルミニウム,インジウム,タリウムの中より選択されたIII族原子、および窒素,リン,アンチモン,ビスマスの中より選択されたV族原子から原子クラスターを生成すればよい。これを満たす原子クラスターは、窒化ホウ素ボロンナイトライド,BN、リン化アルミニウムAlP、インジウムアンチモンInSb、および、タリウムビスマスTlBiである。ただし、平均間隔が10nm以下となる原子対を形成するための注入エネルギーは、各々異なる。同一のRp、あるいは同一のΔRpを得るために、より大きい質量数を有する原子は、より大きなエネルギーを必要とする。各々の原子クラスターにおいて、条件を満足する臨界エネルギーは、以下の通りである。BN:5keVAlP:22keVInSb:50keVTlBi:70keVいずれの場合もRpは30nm以下となり、界面からの距離に関する条件は自動的に満足されている。なお、本発明における注入方法において、イオン源からの原子クラスターの引き出し方法については詳細を問わない。例えば、ガリウム原子と砒素原子とから構成された原子クラスターの生成には、GaAs結晶基板をアルゴン等の原子でスパッタリングし、発生した原子クラスター群のうち、所望の質量を有する原子クラスターを選別して用いればよい。あるいは、Ga,PdAsなどの液体金属によりイオンビームを形成し、質量分離器によって選別することにより、GaAsクラスターを生成して注入すればよい。ホウ素原子と窒素原子とから構成されたクラスターの場合は、ホウ素を気化イオン化,窒素ガスをイオン化し、イオンビームを生成して注入するという方法もある。その他、アルミニウム,リン,インジウム,アンチモン,タリウム,ビスマスは他の元素と合金化し、液体金属イオン源を構成して各原子クラスターのイオンビームを形成し、質量分離器によって選別して注入すればよい。また、注入先となるシリコンの表面に、薄い金属層や絶縁層などの被覆層が形成されていても構わない。ただし、被覆層の層厚が20nm以上になると、原子クラスターがシリコン中に注入されず被覆層に注入されるので、被覆層の層厚は十分薄くしておくことが重要となる。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、注入対象の間接半導体からなる半導体層は、結晶シリコンに限らず、多結晶シリコンでも同様である。また、シリコンと同じIV族半導体であるゲルマニウムであっても同様である。ただし、ゲルマニウム層へ注入する場合、臨界注入エネルギーの値はシリコンの場合とは異なり、適宜に設定する必要がある。"