基板とターゲットとが設けられたチャンバ内にスパッタガスおよび反応ガスを供給してスパッタリングを行い前記基板上のマトリクス層内に結晶質の量子ドットを形成する方法であって、前記マトリクス層は誘電体または第1の窒化物半導体で構成され、前記量子ドットは第2の窒化物半導体で構成され、前記誘電体および前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは組成が異なるものであり、前記ターゲットに前記量子ドットを構成する第2の窒化物半導体の構成金属元素を用い、前記反応ガスに窒素ガスを用いてスパッタリングを行い、化学等量比より窒素比率が低くアモルファス状態、かつ前記量子ドットと略同じサイズの微粒子の形態で周期的に前記基板上に堆積させる工程と、前記微粒子を覆うようにして均一の厚さに前記誘電体または第1の窒化物半導体からなるマトリクス層を形成する工程と、前記微粒子の形成工程と前記マトリクス層の形成工程とを交互に繰り返し行い、前記微粒子を内部に有する前記マトリクス層を積層化し、前記マトリクス層を積層化した後、不活性ガス雰囲気にて熱処理をして、前記微粒子を結晶化させて量子ドットを形成する工程とを有することを特徴とする量子ドット構造体の形成方法。前記微粒子を覆うようにして前記マトリクス層を形成する工程において、前記マトリクス層の表面は、前記微粒子を反映した、前記量子ドットと略同じサイズの周期的な凹凸を有する凹凸形状をなし、前記マトリクス層の表面の形成される微粒子は、前記凹凸形状のうち、凹部または凸部に選択的に形成される請求項1に記載の量子ドット構造体の形成方法。前記化学等量比より窒素比率が低くアモルファス状態、かつ前記量子ドットと略同じサイズの微粒子の形態で周期的に前記基板上に堆積させる工程で形成される前記微粒子は、InとNとのAtomic比が、In:N=8:2~65:35である請求項1または2に記載の量子ドット構造体の形成方法。前記微粒子を結晶化させて量子ドットを形成する工程における前記不活性ガス雰囲気での熱処理は、窒素含有ガス雰囲気にて、500°C以下、保持時間30分以下の条件で熱処理される請求項1~3のいずれか1項に記載の量子ドット構造体の形成方法。前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、融点が、前記第2の窒化物半導体<前記誘電体および前記第1の窒化物半導体である請求項1~4のいずれか1項に記載の量子ドット構造体の製造方法。前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、第2の窒化物半導体<500°C<前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体との合金である請求項1~5のいずれか1項に記載の量子ドット構造体の形成方法。前記マトリクス層を構成する前記第1の窒化物半導体は、GaN、SiNy、AlNまたはInGaNである請求項1~6のいずれか1項に記載の量子ドット構造体の形成方法。マトリクス層と、前記マトリクス層内に離間して複数設けられた結晶質の量子ドットとを有し、前記量子ドットは、前記マトリクス層の厚さ方向の異なる位置に設けられていることを特徴とする量子ドット構造体。前記マトリクス層は、複数層設けられており、下層のマトリクス層は、その表面が、前記微粒子を反映した、前記量子ドットと略同じサイズの周期的な凹凸を有する凹凸形状を呈しており、前記量子ドットは、前記表面の凹部と凸部に選択的に形成されている請求項8に記載の量子ドット構造体。前記マトリクス層は、誘電体または第1の窒化物半導体で構成され、前記量子ドットは、第2の窒化物半導体で構成され、前記誘電体および前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは組成が異なるものであり、前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、融点が、前記第2の窒化物半導体<前記誘電体および前記第1の窒化物半導体である請求項8または9に記載の量子ドット構造体。前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、第2の窒化物半導体<500°C<前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体との合金である請求項8または9に記載の量子ドット構造体。前記量子ドットを構成する第2の窒化物半導体はInNであり、前記マトリクス層を構成する前記第1の窒化物半導体は、GaN、SiNy、AlNまたはInGaNである請求項8~11のいずれか1項に記載の量子ドット構造体。請求項8~12のいずれか1項に記載の量子ドット構造体を有し、量子ドットは、それぞれ吸収した光の特定の波長領域に対して前記吸収した光よりも低いエネルギーの光に波長変換する波長変換組成物からなり、任意の波長領域の透過率を改善させる機能を有する波長変換層を有することを特徴とする波長変換素子。前記請求項13に記載の波長変換素子が光電変換層の入射光側に配置されており、前記波長変換素子は、実効屈折率が、前記光電変換層の屈折率と空気の屈折率との中間の屈折率であることを特徴とする光光変換装置。請求項8~12のいずれか1項に記載の量子ドット構造体を備える光電変換層の一方にN型半導体層が設けられ、他方にP型半導体層が設けられている光電変換装置であって、量子ドットは、それぞれ隣り合う各量子ドット間に複数の波動関数が重なり合いミニバンドを形成するように3次元的に十分均一に分布されかつ規則的に隔てられて配置されていることを特徴とする光電変換装置。現在、量子ドットの形成方法に、FPD等ですでに産業化されたガラス基板プロセス温度500°C以下による大面積プロセスを転用して、生産コストを低減させることが望まれている。このため、バルクでのバンドギャップが1eV以下であり、比較的融点が低く比較的低温500°C以下の熱処理にて結晶化が見込まれるInNのような半導体材料にて量子ドットを3次元的に均一に分布させることが望まれている。しかし、特許文献2において提案されている、化学量論的層と半導体組成比率が多い誘電体層を相互に積層して加熱することにより、非結晶質誘電体材料をマトリクス中に富裕の半導体を結晶化し析出させる方法では、SiO2、Si3N4、SiCマトリクス材料中に、Si合金の結晶質の量子ドットを3次元的に均一に分布させる系には適応できるものの、InNのような化合物半導体材料に適用することができない。この特許文献2に開示された光電変換膜を形成する方法では、マトリックス層と量子ドットが、同じ半導体材料でなければならず、材料の選択性がないため、非結晶質SiO2、Si3N4、SiCマトリックス材料中に、Si化合物量子ドットを形成する例を実施例としている。特許文献2において、Si化合物をアニールにより結晶質半導体にするには、少なくとも、800°C以上の温度、かつ30分以上の熱処理が必要となるため、800°C以上の耐熱性が基板に求められる。このため、FPD等に用いられている比較的安価な無アルカリガラス等の基板を用いること、FPD等に用いられているプロセス技術の転用も困難であり、工業的展開には技術課題が多く、比較的高コストとなる。このため、FPD等での製造技術、製造設備が有用できる500°C程度以下にて、結晶質の半導体量子ドットを形成する方法が求められている。また、特許文献3の量子ドットの形成方法では、下面は基板の格子配列がテンプレートに働き、側面及び上面には制約のない境界条件下で熱処理をするため、量子ドットQDは裾の広がった角錐形になる。このため、量子ドットの底辺長は20nm以上となり、ラテラル方向において比較的量子閉じ込め効果が得られにくくなる。さらに、量子ドット同士が形成時に接合しないために、量子ドットの間隔を、量子ドットサイズ同等以上の距離にしなくてはならなく、量子ドット間の共振トンネル効果等を得ることが困難である。また、特許文献3では、比較的高価な設備を使わず、大面積化、高速成膜化ができるスパッタ方法にて、マトリクス層と量子ドット層に異なった半導体材料にて構成されている系GaNやSiNyなどのマトリクス材料中にInN量子ドットが構成されているにおいて、比較的低温500°C以下の熱処理にて、離散的、かつ3次元的に均一に分布に直径15nm以下の結晶質の半導体量子ドットをマトリクス材料中に形成できない。さらには、非特許文献3においては、基板温度を室温低温でInターゲットをAr/N2ガスにてリアクティブスパッタ成膜しても10~20nmの微細凹凸を形成できるが、凹部分にも5nm以下の極薄のInN層が形成され、非結晶質のものが離散的に形成されない。本発明の目的は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、3次元的に分布が均一、かつ周期的に量子ドットが配置された量子ドット構造体を提供するとともに、低い生産コストで、3次元的に分布が均一、かつ周期的に量子ドットを形成することができる量子ドット構造体の形成方法を提供することにある。本発明の他の目的は、量子ドット構造体を利用した波長変換素子、光光変換装置および光電変換装置を提供することにある。上記目的を達成するために、本発明の第1の態様は、基板とターゲットとが設けられたチャンバ内にスパッタガスおよび反応ガスを供給してスパッタリングを行い前記基板上のマトリクス層内に結晶質の量子ドットを形成する方法であって、前記マトリクス層は誘電体または第1の窒化物半導体で構成され、前記量子ドットは第2の窒化物半導体で構成され、前記誘電体および前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは組成が異なるものであり、前記ターゲットに前記量子ドットを構成する第2の窒化物半導体の構成金属元素を用い、前記反応ガスに窒素ガスを用いてスパッタリングを行い、化学等量比より窒素比率が低くアモルファス状態、かつ前記量子ドットと略同じサイズの微粒子の形態で周期的に前記基板上に堆積させる工程と、前記微粒子を覆うようにして均一の厚さに前記誘電体または第1の窒化物半導体からなるマトリクス層を形成する工程と、前記微粒子の形成工程と前記マトリクス層の形成工程とを交互に繰り返し行い、前記微粒子を内部に有する前記マトリクス層を積層化し、前記マトリクス層を積層化した後、不活性ガス雰囲気にて熱処理をして、前記微粒子を結晶化させて量子ドットを形成する工程とを有することを特徴とする量子ドット構造体の形成方法を提供するものである。前記微粒子を覆うようにして前記マトリクス層を形成する工程において、前記マトリクス層の表面は、前記微粒子を反映した、前記量子ドットと略同じサイズの周期的な凹凸を有する凹凸形状をなし、前記マトリクス層の表面の形成される微粒子は、前記凹凸形状のうち、凹部または凸部に選択的に形成されることが好ましい。また、前記化学等量比より窒素比率が低くアモルファス状態、かつ前記量子ドットと略同じサイズの微粒子の形態で周期的に前記基板上に堆積させる工程で形成される前記微粒子は、InとNとのAtomic比が、In:N=8:2~65:35であることが好ましい。また、前記微粒子を結晶化させて量子ドットを形成する工程における前記不活性ガス雰囲気での熱処理は、窒素含有ガス雰囲気にて、500°C以下、保持時間30分以下の条件で熱処理されることが好ましい。さらに好ましくは、窒素含有ガス雰囲気にて、500°C以下、保持時間1分以下の条件で熱処理される。さらに、前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、融点が、前記第2の窒化物半導体<前記誘電体および前記第1の窒化物半導体であることが好ましい。また、前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、第2の窒化物半導体<500°C<前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体との合金であることが好ましい。また、前記マトリクス層を構成する前記第1の窒化物半導体は、GaN、SiNy、AlNまたはInGaNであることが好ましい。本発明の第2の態様は、マトリクス層と、前記マトリクス層内に離間して複数設けられた結晶質の量子ドットとを有し、前記量子ドットは、前記マトリクス層の厚さ方向の異なる位置に設けられていることを特徴とする量子ドット構造体を提供するものである。前記マトリクス層は、複数層設けられており、下層のマトリクス層は、その表面が、前記微粒子を反映した、前記量子ドットと略同じサイズの周期的な凹凸を有する凹凸形状を呈しており、前記量子ドットは、前記表面の凹部と凸部に選択的に形成されていることが好ましい。また、例えば、前記マトリクス層は、誘電体または第1の窒化物半導体で構成され、前記量子ドットは、第2の窒化物半導体で構成され、前記誘電体および前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは組成が異なるものであり、前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、融点が、前記第2の窒化物半導体<前記誘電体および前記第1の窒化物半導体である。前記マトリクス層と前記量子ドットにおいて、前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体とは、第2の窒化物半導体<500°C<前記誘電体または前記第1の窒化物半導体と前記第2の窒化物半導体との合金であることが好ましい。さらに、例えば、前記量子ドットを構成する第2の窒化物半導体はInNであり、前記マトリクス層を構成する前記第1の窒化物半導体は、GaN、SiNy、AlNまたはInGaNである。本発明の第3の態様は、本発明の量子ドット構造体を有し、量子ドットは、それぞれ吸収した光の特定の波長領域に対して前記吸収した光よりも低いエネルギーの光に波長変換する波長変換組成物からなり、任意の波長領域の透過率を改善させる機能を有する波長変換層を有することを特徴とする波長変換素子を提供するものである。本発明の第4の態様は、本発明の第3の態様の波長変換素子が光電変換層の入射光側に配置されており、前記波長変換素子は、実効屈折率が、前記光電変換層の屈折率と空気の屈折率との中間の屈折率であることを特徴とする光光変換装置を提供するものである。本発明の第5の態様は、本発明の量子ドット構造体を備える光電変換層の一方にN型半導体層が設けられ、他方にP型半導体層が設けられている光電変換装置であって、量子ドットは、それぞれ隣り合う各量子ドット間に複数の波動関数が重なり合いミニバンドを形成するように3次元的に十分均一に分布されかつ規則的に隔てられて配置されていることを特徴とする光電変換装置を提供するものである。本発明の量子ドット構造体の形成方法によれば、スパッタ法により、マトリクス層と組成が異なる量子ドットを、3次元的に分布が均一、かつ周期的に形成することができる。例えば、本発明の量子ドット構造体の形成方法によれば、量子ドットをマトリクス層内に千鳥状に配置させることができる。このため、3次元的に量子閉じ込め、共振トンネル効果等の量子効果を利用することができる。また、第2の窒化物半導体<500°Cであるため、結晶化のための熱処理を、比較的低温の500°C以下にてできる。これにより、例えば、プロセス温度が500°C以下のFPD等で既に産業化されたガラス基板による大面積プロセスを利用することができ、生産コストを低減させることができる。本発明の量子ドット構造体によれば、3次元的に分布が均一、かつ周期的に量子ドットが配置されているため、3次元的に量子閉じ込め、共振トンネル効果等の量子効果を利用することができる。本発明の量子ドット構造体は、太陽電池光電変換装置、LED等の発光デバイス、赤外領域等の受光センサー、波長変換素子、および光光変換装置に適用することができる。以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の量子ドット構造体および量子ドット構造体の形成方法ならびに波長変換素子、光光変換装置および光電変換装置を詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態の量子ドット構造体を示す模式的断面図である。図1に示す量子ドット構造体10は、例えば、4層の第1のマトリクス層14~第4のマトリスクス層22が積層されており、第2のマトリクス層18~第4のマトリスクス層22内に、それぞれ複数の量子ドット16が、互いに独立し離間して設けられている。量子ドット構造体10においては、基板12の表面12aに第1のマトリクス層14が形成されている。この第1のマトリクス層14は、表面14aが平坦である。第1のマトリクス層14の表面14aに量子ドット16が複数、離散して、かつ周期的に設けられている。なお、量子ドット構造体10の第1のマトリクス層14~第4のマトリスクス層22をまとめて単にマトリクス層ともいう。各量子ドット16を覆うようにして第1のマトリクス層14の表面14aに第2のマトリクス層18が形成されている。この第2のマトリクス層18は、量子ドット16の形および配置状態を反映して、その表面18aが周期的な凹凸形状を呈し、規則的に凸部18cと凹部18bが生じる。この凹凸形状の凸部18cと凹部18bは、量子ドット16と略同じスケールである。第2のマトリクス層18の表面18aに量子ドット16が設けられている。この場合、量子ドット16は、第2のマトリクス層18の表面18aの凹部18bと凸部18cとに形成されており、量子ドット16が離散的、かつ規則的に配置されている。第2のマトリクス層18の表面18a上に、各量子ドット16を覆うようにして第3のマトリクス層20が設けられている。この第3のマトリスクス層20も、表面20aが、量子ドット16の形を反映しており、その表面20aが周期的な凹凸形状を呈する。第3のマトリスクス層20においても、その表面20aの凹部20bと凸部20cとに量子ドット16が設けられており、量子ドット16が離散的、かつ規則的に配置されている。第3のマトリクス層20の表面20a上に、各量子ドット16を覆うようにして第4のマトリクス層22が設けられている。この第4のマトリスクス層22も、表面22aが、量子ドット16の形を反映しており、その表面22aが周期的な凹凸形状を呈する。なお、第1のマトリクス層14~第4のマトリクス層22をまとめて、単にマトリクス層ともいう。量子ドット構造体10において、量子ドット16は2層目以降では、下層のマトリクス層の表面の凸部と凹部に離散的に設けられており、1つのマトリクス層内で、マトリクス層の厚さ方向以下、上下方向ともいうの配置位置が異なる。しかも、凸部と凹部は周期的に形成されるものであることから、上下方向と直交する横方向でも周期的に量子ドット16は配置される。これにより、量子ドット16を千鳥状に配置することができる。また、量子ドット16は、1層目では、横方向に周期的、かつ規則的に配置されている。なお、本実施形態の量子ドット構造体10は、マトリクス層が4層のものを例にして説明したが、マトリクス層の積層数は、特に限定されるものではなく、少なくとも量子ドット16が1層あればよい。また、量子ドット構造体10においては、第1のマトリクス層14を設けたが、第1のマトリクス層14を設けることなく、量子ドット16を基板12の表面12aに直接設けてもよい。本実施形態において、第1のマトリクス層14~第4のマトリクス層22は、非結晶の窒化物半導体からなるものである。この窒化物半導体には、例えば、GaN、SiNy、AlN、およびInGaNが用いられる。第1のマトリクス層14~第4のマトリクス層22は、非結晶であれば、誘電体で構成してもよい。量子ドット16は、結晶質なものであり、窒化物半導体により構成されている。この窒化物半導体は、例えば、InN化合物である。量子ドットを構成する材料は、バルクの状態でバンドギャップが、1eV以下であることが好ましい。ここで、太陽光は、幅広いエネルギー分布を持っていることが知られている。この太陽光のエネルギーを効率よく吸収させるために、例えば、PIN接合の量子ドット太陽電池を設計すると、量子ドットとマトリクス層のバンドギャップEg間にIBサブバンド層が形成される。上記PIN接合の量子ドット太陽電池のIB中間バンドとCB伝導帯とVB価電子帯のバンドエネルギー位置と理論変換効率の間には、特定の関係が成り立つことが理論的に提案されているPHYSICALREVIEWLETTERS7850141997FIG12、PHYSICALREVIEWLETTERS97pp2477014参照。これに基づくと、IBのバンドギャップは、1.0~1.8eVであり、マトリクスのバンドギャップは、1.5~3.5eVであることが望ましい。また、非特許文献2によれば、量子ドットサイズは4nm程度が良いと考えられており、量子ドットの粒子サイズを小さくしていくと、量子効果によりバルク状態でのバンドギャップよりも大きくなる。量子ドットサイズを、バンド構造により異なるが通常4nm程度にすると、バルク状態より0.2~0.7eV程度バンドギャップが大きくなると考えられている。このため、量子ドットを構成する材料は、バルクの状態でバンドギャップが1eV以下であることが好ましい。なお、マトリクス層を構成する材料は、バルクの状態でバンドギャップが、1.5~3.5eVであることが好ましい。このバンドギャップが1.5~3.5eVである材料としては、InGaNが好ましい。また、量子ドット16の大きさは、例えば、直径が15nm以下である。このため、量子ドット16の形を反映した凹凸の表面を有する第2のマトリクス層18~第4のマトリクス層22において、凸部は15nm以下の半球状をしており、凸部の間隔は15nm以下であることが好ましい。基板12には、例えば、Si基板が用いられるが、特に限定されるものではない。本実施形態においては、1つのマトリクス層内において、上下方向で位置を変えて量子ドット16を配置することができる。このため、従来のレイヤーバイレイヤー法で形成されたものに比して、量子ドット16の配置状態の自由度を高くでき、3次元的に量子閉じ込め、共振トンネル効果等の量子効果を利用することができる。次に、図1に示す量子ドット構造体10の形成方法について説明する。図2a~fは、図1に示す量子ドット構造体の形成方法を工程順に示す模式的断面図である。なお、基板12にSi基板、マトリクス層にSiNy、量子ドット16に結晶質のInN化合を用いることを例にして、量子ドット構造体10の形成方法を説明する。まず、基板12の表面12aに第1のマトリクス層14を形成するために、基板12を図示しない真空チャンバ内に設置する。成膜条件として、例えば、Si3N4からなるターゲット図示せずを用い、スパッタガスにアルゴンガスを用い、反応ガスに窒素ガスを用い、基板12の温度を、例えば、室温とする。この成膜条件で、RFスパッタ法により、図2aに示すように、厚さが、例えば、20nmの第1のマトリクス層14を基板12の表面12aに形成する。この場合、ターゲットに化学等量比の非結晶材料を用い、窒素ガス反応ガスにより、スパッタ粒子を化学等量比の同等以上の窒素比率にして、基板12の表面12aに均一の厚さに堆積させる。これにより、均一の厚さの第1のマトリクス層14が形成される。なお、マトリクス層がSiNy膜で構成される場合、化学等量比の非結晶材料にはSi3N4が用いられる。次に、量子ドット16を形成するために、量子ドット16を構成する窒化物半導体の構成金属元素を原料として、すなわち、この構成金属元素をターゲットに用いる。上記構成金属とは、例えば、量子ドットをInNで構成する場合、InNから窒素を除いたInである。この場合、成膜条件としては、例えば、Inからなるターゲットを用い、スパッタガスにアルゴンガスを用い、反応ガスに窒素ガスを用い、基板12の温度を、例えば、室温とする。この成膜条件にて、スパッタ法により、例えば、厚さが10nmとなるように、Inのスパッタ粒子を、第1のマトリクス層14の表面14aに向けて飛来させる。Inのスパッタ粒子が窒素ガス反応ガスにより、化学等量比よりも窒素比率が小さいアモルファス窒化物となって第1のマトリクス層14の表面14aに堆積する。このとき、図2bに示すように、アモルファス窒化物が粒子状に周期的に堆積し、量子ドット16となる粒子状の微粒子17が第1のマトリクス層14の表面14aに周期的に形成される。この微粒子17は、表面エネルギーが最低となるため、例えば、半球状になる。なお、微粒子17を構成するアモルファス窒化物の組成は、InNx1>xである。このInNxにおいて、InとNとの原子の比率は、8:2~65:35であることが好ましい。次に、図2cに示すように、第1のマトリクス層14の表面14aに、量子ドット16となる粒子状の微粒子17を覆うようにして、第2のマトリクス層18を、例えば、厚さ20nm形成する。この第2のマトリクス層18は、上述の第1のマトリクス層14と同様に形成されるものであるため、その詳細な説明は省略する。第2のマトリクス層18は、粒子状の微粒子17を覆うため、その表面18aが粒子状の微粒子17の形および配置状態を反映して凹凸形状になる。この凹凸形状の凸部18cと凹部18bは、微粒子17、すなわち、量子ドット16と略同じスケールである。次に、図2dに示すように、第2のマトリクス層18の表面18aに、量子ドット16となる微粒子17を形成する。なお、微粒子17の形成方法は、第1層目の微粒子17と同様であるため、その詳細な説明は省略する。このとき、微粒子17は、第2のマトリクス層18の表面18aにおいて、表面エネルギーが低い凹部18bに堆積されるとともに、シャドウ効果により凸部18cに堆積される。このように、表面18aの凹部18bと凸部18cに選択的に微粒子17が形成される。これにより、1つのマトリクス層内において、上下方向に異なる位置に微粒子17が配置される。次に、図2eに示すように、第2のマトリクス層18の表面18aに、微粒子17を覆うようにして、第3のマトリクス層20を、例えば、厚さ20nm形成する。この第3のマトリクス層20は、上述の第1のマトリクス層14と同様に形成されるものであるため、その詳細な説明は省略する。第3のマトリクス層20は、粒子状の微粒子17を覆うため、第2のマトリクス層18と同様に、その表面20aが微粒子17の形を反映して凹凸形状になる。この凹凸形状は、微粒子17、すなわち、量子ドット16と略同じスケールである。次に、図2fに示すように、第3のマトリクス層20の表面20aに、上述のように、量子ドット16となる微粒子17を凹部20bと凸部20cとに選択的に形成する。その後、微粒子17を覆うようにして、第3のマトリクス層20の表面20aに、第4のマトリクス層22を、例えば、厚さ20nm形成する。なお、第4のマトリクス層22は、上述の第1のマトリクス層14と同様に形成されるものであるため、その詳細な説明は省略する。次に、例えば、常時、窒素ガスN2ガスを、1sccmを流した窒素雰囲気にて、例えば、温度400°Cで15分、熱処理を行う。これにより、微粒子17が窒素化し、さらには結晶化されて、アモルファス窒化物から結晶化したInNになるとともに、微粒子17が正球状に形状が変化し、例えば、直径が15nm以下の結晶質のInNからなる量子ドット16となる。なお、熱処理は、不活性ガス雰囲気、例えば、窒素含有ガス雰囲気、窒素雰囲気とすることができれば、窒素ガスN2ガスに限定されるものではなく、NH3を含有する窒素ガスであってもよい。また、熱処理温度および保持時間熱処理時間の条件は、例えば、温度500°C以下、保持時間30分以下であり、かつマトリクス層および微粒子17の融点の温度以下であれば、特に限定されるものではない。好ましくは、熱処理温度および保持時間熱処理時間の条件は500°C以下、保持時間1分以下である。ここで、本発明において、熱処理温度とは、熱処理時の基板12Si基板の温度のことをいう。本実施形態においては、温度500°C以下、保持時間30分以下と、比較的低温の熱処理にて、直径が15nm以下の結晶質の量子ドット16を形成することができる。このため、プロセス温度が500°C以下のFPD等で既に産業化されたガラス基板による大面積プロセスを利用することができ、生産コストを低減させることができる。また、本実施形態においては、3次元的に分布が均一、かつ周期的に微粒子17を形成することができる。このため、マトリクス層内において、量子ドット16の分布が上下方向と横方向で均一、かつ周期的になるため、3次元的に量子閉じ込め、共振トンネル効果等の量子効果を利用することができる。また、本実施形態においては、1つのマトリクス層内において、上下方向で位置を変えて量子ドット16を形成することができる。このため、従来のレイヤーバイレイヤー法に比して量子ドット16を、自由度を高く形成することができる。本実施形態の製造方法において、マトリクス層にSiNyを用いたが、これに限定されるものではなく、マトリクス層には、上述のGaN、InGaN、AlNなどを用いることができる。また、マトリクス層の形成に、RFスパッタ法を用いたが、これに限定されるものではなく、ALDAtomicLayerDeposition法を用いることもできる。また、マトリクス層および微粒子17を形成する際、基板の温度は、100°C以下であることが好ましい。本実施形態においては、マトリクス層を構成する誘電体または窒化物半導体と、量子ドット16を構成する窒化物半導体とは組成が異なる。マトリクス層と量子ドットにおいて、マトリクス層を構成する誘電体または窒化物半導体と、量子ドット16を構成する窒化物半導体とは、融点が、量子ドット16を構成する窒化物半導体第2の窒化物半導体<マトリクス層を構成する誘電体または窒化物半導体第1の窒化物半導体であり、かつ量子ドット16を構成する窒化物半導体<500°C<マトリクス層を構成する誘電体または窒化物半導体と量子ドット16を構成する窒化物半導体との合金である。これにより、熱処理アニールの際に、優先的に微粒子のみを融解させ結晶化させることができる。また、微粒子17の融点を500°C未満とし、マトリクス層を構成する誘電体または窒化物半導体と量子ドット16を構成する窒化物半導体との合金化により生成する半導体を抑制し、微粒子17のみを融解させて結晶化させることができる。なお、微粒子17は、アモルファス状態とし、かつ化学等量比よりも窒素比率を低くすることにより融点を500°C未満にすることができる。本出願人は、上述のように、SiNy膜からなるマトリクス層を形成するために、化学等量比の非結晶半導体を原料とし、すなわち、化学等量比の非結晶半導体をターゲットに用いて、窒素ガスを用いた反応性スパッタ法により、非結晶半導体のスパッタ粒子を、窒素プラズマ中を飛来させることにより、均一に成膜できることを確認している。この場合、図3aに示すように、平坦なSi基板30上にInNx膜32/SiNy膜34を成膜して確認した。この結果、図3aに示すように、SiNy膜34は、下地のInNx膜32が平坦であれば、厚さが均一な平坦な膜になる。なお、SiNy膜の成膜条件は、ターゲットにSi3N4を用い、到達真空度を3×10-4Pa以下とし、基板温度をRT室温とし、投入電力を100Wとし、成膜圧力を0.3Paとし、スパッタガスであるアルゴンガスの流量を15sccmとし、反応ガスである窒素ガスの流量を5sccmとした。一方、InN膜の成膜条件は、化学等量比の非結晶半導体を原料に用い、すなわち、ターゲットにInNを用い、到達真空度を3×10-4Pa以下とし、基板温度を400°Cとし、投入電力を50Wとし、成膜圧力を0.1Paとし、スパッタガスであるアルゴンガスの流量を1sccmとし、反応ガスである窒素ガスの流量を7sccmとした。また、凹凸のあるSi基板30a上に、InNx膜32a/SiNy膜34aを成膜して確認した。図3bに示すように、InNx膜32aが下地のSi基板30aの凹凸を反映して凹凸の膜となった。このInNx膜32aに追従して、SiNy膜34aは厚さが均一な凹凸な膜になった。なお、InNx膜32aおよびSiNy膜34aの成膜条件は、上述のInNx膜32およびSiNy膜34の成膜条件と同じである。このように、マトリクス層となるSiNy膜は、下地の表面形状を反映させた均一な厚さの膜となる。このため、マトリクス層は、その表面が、量子ドット16となる微粒子17の形を反映した凹凸形状となる。また、本出願人は、量子ドット16を構成する窒化物半導体の構成金属元素を原料として、すなわち、ターゲットに構成金属元素を用いて、窒素ガスを用いた反応性スパッタ法により、構成金属元素からなるスパッタ粒子を、窒素プラズマ中を飛来させて、アモルファス窒化物にして堆積させることにより、粒子状に堆積することを確認している。例えば、量子ドットをInNで構成する場合、構成金属元素とは、InNから窒素を除いたInである。InN膜の成膜条件は、ターゲットにInを用い、到達真空度を3×10-4Pa以下とし、基板温度をRTとし、投入電力を30Wとし、成膜圧力を0.1Paとし、スパッタガスであるアルゴンガスの流量を3sccmとし、反応ガスである窒素ガスの流量を5sccmとした。InNx膜を単層で厚さ100nm堆積するように、上記成膜条件で堆積させた場合、図4に示すように、粒子状にInNx微粒子が堆積した。なお、このInNx微粒子について、EDX分析した結果、InNxにおいて、In:Nは、原子比で8:2~65:35であった。また、本出願人は、図5に示すように、Si基板40上にInNx膜を形成したところ、周期的に半球状の微粒子17が形成されたことを確認している。なお、図5では、微粒子17を覆うようにしてSiNy膜42を形成している。ここで、図6aは、図5に示す膜構成を模式的に示すものであり、InNxをアモルファス窒化物の状態で堆積させたものの観察方向を説明するための模式的斜視図である。図6aに示すように、SiNy膜42からInNxの微粒子17を、AFMを用いて観察した。その結果を図6bに示す。図6bのAFM像に示されるように、InNxの微粒子17は半球状であった。これは、InNxの微粒子17は、表面エネルギーが最低となるため、半球状になることによる。また、図5に示すように、InNxの微粒子17を形成した後、窒素雰囲気にて、温度400°Cで15分、熱処理をした。その結果、熱処理前の図7aに示すInNxの微粒子17には格子像が見られないが、熱処理後の図7bには格子像が観察され、熱処理により微粒子17が結晶化し、InNの量子ドット16になったことを確認している。さらには、熱処理により、正球形に形状が変化し、球状の量子ドットが得られた。また、得られた量子ドット16について、蛍光評価した。具体的には、量子ドット16InN量子ドットの粒径を変えたものを作製し、そのPL発光を測定した。その結果を図8aおよびbに示す。図8aは、InNの量子ドットの平均粒径8nm粒径が6~10nmのPL発光の発光特性を示す。なお、図8aに示すPL発光の発光特性は、励起波長355nmの光を照射して得られたものである。図8bは、InNの量子ドットの平均粒径3nm粒径が2~4nmのPL発光の発光特性を示す。なお、図8bに示すPL発光の発光特性は、励起波長380nmの光を照射して得られたものである。図8aに示すように、平均粒径8nmの量子ドット16InN量子ドットにおいて、アニールして結晶化したものは波長1100nm付近で発光赤外発光が確認された。一方、アニールしなかったものは発光が確認されなかったので、発光特性の図示を省略している。また、図8bに示すように、平均粒径3nmの量子ドット16InN量子ドットにおいて、475°Cでアニールして結晶化したもの図8bの符号F2は、アニールしなかったもの図8bの符号F1よりも発光強度が高く、600nm付近で発光が確認された。なお、アニールしなかったもの図8bの符号F1は、量子ドット16に起因する発光が見られなかった。以上説明した量子ドット構造体10は、波長変換機能を有しており、単体で波長変換膜として用いることができる。更には、量子ドット構造体10は、例えば、いずれも波長変換素子、波長変換装置および太陽電池に利用することができる。図9に示す波長変換素子70は、上述の実施形態の量子ドット構造体10と同様の構成である。波長変換素子70においては、マトリクス層23内に量子ドット16が、千鳥状に配置されている。マトリクス層23は、量子ドット構造体10の第1のマトリクス層14~第4のマトリスクス層22と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。なお、波長変換素子70においては、量子ドット構造体10における量子ドットの積層数は、特に限定されるものではない。波長変換素子70は、入射した光Lを吸収し、この吸収した光の特定の波長領域に対して、吸収した光よりも低いエネルギーの光に波長変換する機能以下、波長変換機能というを備えるとともに、および入射した光Lを閉じ込める機能以下、光閉込め機能というを備えるものである。波長変換素子70において、波長変換機能とは、具体的には、ダウンコンバージョン機能のことである。このダウンコンバージョン機能は、マルチエキシトン効果を呼ばれる、吸収された光子当たり1個以上の光子を生成する効果により発揮される。例えば、図10に示すように、量子ドットにより量子井戸が構成され、EgQD量子ドットのバンドギャップ以上のエネルギーをもつ光子フォトンが量子ドットに入射された場合、低いエネルギー準位E1にある電子が上位のエネルギー準位E4に励起され、その後、下位のエネルギー準位E3に落ちる際に、入射された光子よりも低いエネルギーの光子が放出される。また、低いエネルギー準位E2にある電子が上位のエネルギー準位E3に励起された際に、入射された光子よりも低いエネルギーの光子が放出される。このように、1つの光子に対して、光子よりも低いエネルギーの電子を2つ放出させることにより、波長変換がなされる。1つの光子に対して、光子よりも低いエネルギーの電子を2つ放出させる場合、光光変換ともいう。波長変換素子70は、光光変換機能を備える。波長変換素子70の波長変換機能については、波長変換素子70の用途により、適宜その変換する波長域および変換後の波長が選択される。波長変換素子70が、例えば、Egバンドギャップが1.2eVのシリコン太陽電池の光電変換層上に配置された場合、この1.2eVの2倍以上のエネルギー2.4eV以上の波長領域に対して、バンドギャップに相当するエネルギーの波長の光に波長変換する機能を有するものが好ましい。図11に示すように、太陽光スペクトルと結晶Siの分光感度曲線とを比べると、太陽スペクトルには結晶Siのバンドギャップの波長域の強度が低い。このため、太陽光のうち、結晶Siのバンドギャップの2倍以上のエネルギー2.4eV以上の波長領域に対して、低いエネルギーの光子、例えば、1.2eVの光波長約1100nmに波長変換することにより、光電変換に有効な光を、結晶Siからなる光電変換層に供給することができる。これにより、太陽電池の変換効率を高くすることができる。なぜなら、図11に示すように、太陽光スペクトルと結晶Siの分光感度曲線とを比べると、太陽スペクトルに比較して、結晶Siバンドギャップの波長帯域が狭く、比較的高エネルギーの光の分光感度強度が低ため、太陽光を有効利用できていない。このため、比較的高エネルギーの光を結晶Siの分光感度に適した光に変換することに、太陽光を有効利用することができる。さらには、結晶Siのバンドギャップの2倍以上のエネルギー2.4eV以上の波長領域に対して、1.2eVの光波長約1100nmの光に変換する際に、2光子以上2.4eV×1光子≒1.2eV×2光子の光に変換可能であれば、太陽光をさらに有効に利用することができ、太陽電池の変換効率を高くすることができる。なお、量子ドット構造体10においては、上述の図8aに示すように、波長1100nm付近での発光赤外発光が確認されている。波長変換素子70において、光閉込め機能とは、反射防止機能のことである。波長変換素子70が配置される光電変換層が、結晶Siの場合には屈折率nPVは3.6である。また、これらが配置される空間の空気の屈折率nairは1.0である。ここで、波長変換素子70を反射防止膜として考えた場合、例えば、図12に示すように、屈折率が1.9の単層膜符号A1、屈折率が1.46/2.35の2層膜符号A2、屈折率が1.36/1.46/2.35の3層膜符号A3を比較すると、屈折率が2.35のものがあると、反射率を低減することができる。このように、波長変換素子70において、反射防止機能を発揮するためには、波長変換素子70の実効屈折率nが、光電変換層の屈折率nPV結晶シリコンで3.6と、空気の屈折率とのほぼ中間の屈折率とすることができれば、反射防止機能を発揮することができる。本実施形態では、波長変換素子70量子ドット構造体10の用途等を考慮して、波長変換素子70量子ドット構造体10の実効屈折率nは、例えば、波長533nmにおいて、1.7<n<3.0とする。実効屈折率nは、好ましくは、波長533nmにおいて1.7<n<2.5である。量子ドット構造体10の各量子ドットが、吸収した光の特定の波長領域に対して吸収した光よりも低いエネルギーの光に波長変換する波長変換組成物からなるものである。各量子ドットが、波長変換素子70の波長変換機能を担う。波長変換素子70において、量子ドットは、バンドギャップが、波長変換素子70が設けられる光電変換装置の光電変換層のバンドギャップより大きいもので構成される。上述のように、量子ドットは、例えば、波長変換素子70が設けられる光電変換層のEgの2倍以上のエネルギーの波長領域に対して、光電変換層のEgの光に波長変換する機能を有する。このため、量子ドットを構成する材料としては、光電変換層のEgの2倍以上のエネルギーを吸収し、かつ光電変換バンドキャップの2倍以上に、光吸収のためのエネルギー準位が存在している材料が選択される。このため、量子ドットには、光電変換層のEgより高いエネルギーで発光する材料が選択され、光電変換層のEg以上に量子ドットの基底準位が存在し、かつ、離散化したエネルギー準位において、光電変換層のEgの2倍以上のエネルギー準位が存在している。また、光電変換層で利用可能な光に変換するには、基底準位より励起された励起状態のフォトンの存在確率が高くなる反転分布状態を形成するように、量子ドットが配列される必要がある。そこで、量子ドットを上述の如く、千鳥状に配列する。このように、3次元空間での粒子密度の偏りを有するものとすることにより、空間的なエネルギーの偏りを形成し反転分布状態を形成することが可能である。また、エネルギーの局在を生じさせるために、量子ドットの粒径を異ならせてもよく、この場合、量子ドットの粒径バラツキσd標準偏差が、1<σd<d/5nmの範囲で異なること、好ましくは、1<σd<d/10nmである。ここで、上述のように、反射防止機能を得るために、波長変換素子70の実効屈折率nを、例えば、光電変換層と空気との中間の値の2.4にする必要がある。そこで、量子ドットの間隔と屈折率との関係をシミュレーション計算により調べた。その結果、図13に示すように、屈折率を高くするには、量子ドットの間隔を狭くする必要がある。図13に示すように、例えば、波長変換素子70の実効屈折率nを2.4にするには、量子ドットの間隔を狭く、かつ高い密度でマトリクス層内に配置する必要がある。このため、量子ドット構造体10のように量子ドット16を千鳥状に配置することは有効である。さらに、反射率について以下のような検討をした。具体的には、Si基板上に波長変換素子70を形成し、この波長変換素子70上にSiO2膜を形成したものについて反射率を求めた。波長変換素子70は、SiO2のマトリクス層にSiの量子ドットが設けられたものSi量子ドット/SiO2Matであり、量子ドットの粒径が均一である。このとき、波長変換素子70の屈折率は1.80である。この場合、図14に示すように、反射率を約10にすることができる。なお、反射率は、分光反射測定器日立製U4000を用いて測定した。また、量子ドットの粒径を不均一にすることにより、充填率を高くし、波長変換素子70の屈折率を2.35と高くした。この場合、波長変換素子70としては、SiO2のマトリクス層にSiの量子ドットが設けられたものSi量子ドット/SiO2Matとした。その結果を図15に示す。なお、反射率は、分光反射測定器日立製U4000を用いて測定した。このように、量子ドットの充填率を高くすることにより、屈折率が高くなり、その結果、反射率を低くすることができる。このため、波長変換素子70に入射した光Lの利用効率を高くすることができる。本実施形態の波長変換素子70は、例えば、後述するように太陽電池に利用することができる。また、波長変換素子70は、上述のように、波長1100nmの光に波長変換することができるため、赤外線光源として利用可能である。この場合、量子ドットの配列および組成を適宜選択することにより、波長変換された光の発光強度を高めること、すなわち、赤外線の発光強度を高くすることもできる。また、量子ドットのバンドギャップを適宜変えることにより、例えば、3.5eV波長350nmとすることにより、1.75eVのエネルギーの光波長800nmに波長変換することができ、紫外線防止膜としても利用可能である。また、量子ドット16の粒径を均一にしたままで、充填率を高くし、波長変換素子70の実効屈折率を2.4と高くした。粒径が均一である波長変換素子70の実効屈折率は1.80である。上述の実効屈折率が2.4の波長変換素子70と、実効屈折率が1.8の波長変換素子70について、励起波長350nmの光を照射したところ、図15に示す発光スペクトルが得られた。図16において、符号B1は実効屈折率が1.8の波長変換素子70であり、符号B2は実効屈折率が2.4の波長変換素子70である。波長変換素子70においては、図16に示すように、発光強度については、量子ドット16の粒径を均一にしたままで単に屈折率を高くすると、屈折率が低いものよりも小さくなる。これは、量子ドット16を高密度充填した場合、例えば、量子間が5nm以下の非常に近い間隔になると、量子ドット16間でエネルギー移動しやすくなり、かつ量子ドット16の粒径が均一な場合、エネルギーの偏りが起こりにくいため、発光せずにエネルギーの移動を繰り返す。このため、量子ドット16が均一であると発光効率が低下する。そこで、量子ドットの均一、不均一による波長変換の影響を調べた。量子ドットが均一なものとして、量子ドット16をGeで構成し、マトリクス層をSiO2で構成して、量子ドット16の粒径を、約5nmに均一にした波長変換素子70を形成した。また、量子ドット16の粒径を不均一にした波長変換素子70を形成した。各波長変換素子70について、励起波長533nmの光を照射したところ、図17aに示す発光スペクトルが得られた。図17aにおいて、符号C1は、量子ドットが不均一なものであり、符号C2は量子ドットが均一なものである。なお、図17bは、量子ドットが不均一なもののTEM像を示す図面代用写真であり、図17cは、量子ドットが一なもののTEM像を示す図面代用写真である。図17aに示すように、量子ドットの粒径が不均一なものの方が、均一なものよりも高い発光強度が得られている。このことからも、図16および図17aに示すように、量子ドットの粒径が不均一なものの方が高い発光強度が得られることがわかる。本実施形態の波長変換素子70においては、4層の第1のマトリクス層14~第4のマトリスクス層22および量子ドット16の組成、および量子ドット16の千鳥配列状態により、波長変換機能と光閉込め機能の両方を実現することができる。これにより、後述するように光電変換装置に用いた場合には、従来、光電変換に利用されていない光を、光電変換に利用可能な光とし太陽光等の入射光の利用効率を高めることができるとともに、波長変換されない光の反射を抑制することができるため、光電変換層における変換効率を改善することができる。さらには、量子ドット16の配列および組成を適宜選択することにより、波長変換された光の発光強度を高めることもできる。次に、本実施形態の波長変換素子70を用いた光電変換装置について説明する。なお、波長変換素子70を用いた光電変換装置は、光光変換装置としても機能するものである。図18は、本発明の実施形態の波長変換素子を有する光電変換装置を示す模式的断面図である。図18に示す光電変換装置80は、基板82の表面82aに光電変換素子90が設けられている。光電変換素子90は、基板82側から電極層92とP型半導体層光電変換層94とN型半導体層96と透明電極層98とが積層されてなるものである。このP型半導体層94は、例えば、多結晶シリコンまたは単結晶シリコンにより構成される。本実施形態においては、光電変換素子90の表面90a透明電極層98の表面に波長変換素子70が設けられている。この場合、波長変換素子70は、P型半導体層94を構成するSiのバンドギャップ1.2eVの2倍以上のエネルギーの波長域に対して、その半分のSiのバンドギャップに相当する1.2eVのエネルギーの光波長533nmに波長変換する波長変換機能を有し、更には波長変換素子70の実効屈折率がSiの屈折率と空気の屈折率との中間の屈折率にされている。これにより、反射光が少なくなり、更には光電変換に寄与しない特定の波長領域の光を波長変換し、光電変換に利用可能な波長の光量が多くなるため、光電変換素子90の変換効率を改善し、光電変換装置80全体の発電効率を改善することができる。ここで、光電変換素子90のP型半導体層光電変換層94に多結晶シリコンを用いた場合、様々な面方位が出現するため、反射率が均一ではない。このため、ある面方位に有効な反射防止膜を形成しても、光電変換層全体では有効ではない。しかしながら、波長変換素子70は、特定の波長領域の透過特性を改善し、反射ロスを低く抑えることができる。この点からも、光電変換装置80全体の発電効率を改善することができる。また、波長変換素子70を設ける場合、光電変換素子90の表面90aに単に配置すればよく、エッチング等が不要である。このため、光電変換装置にエッチング等によるダメージを与えることもない。これにより、製造不良の発生を抑制することができる。また、本発明においては、光電変換層は、シリコンを用いるものに限定されるものではなく、CIGS系光電変換層、CIS系光電変換層、CdTe系光電変換層、色素増感系光電変換層、または有機系光電変換層であってもよい。基板82は、比較的耐熱性のあるものが用いられる。基板82としては、例えば、青板ガラス等のガラス基板、耐熱性ガラス、石英基板、ステンレス基板、ステンレスと異種金属を積層した金属多層基板、アルミニウム基板、または表面に酸化処理、例えば、陽極酸化処理を施すことで表面の絶縁性を向上させた酸化被膜付きのアルミニウム基板等を用いることができる。次に、量子ドット構造体を用いた他の光電変換装置について説明する。図19に示す本実施形態の他の光電変換装置100太陽電池は、基板82と、電極層102と、P型半導体層104と、光電変換層106と、N型半導体層108と、透明電極層110とを有し、サブストレート型と呼ばれるものである。光電変換装置100においては、基板82の表面82aに、電極層102/P型半導体層104/光電変換層106/N型半導体層108/透明電極層110の積層構造が形成されている。すなわち、光電変換装置100においては、光電変換層106の一方にN型半導体層108が設けられ、他方にP型半導体層104が設けられている。このP型半導体層104は光電変換層106とは反対側に電極層102が設けられている。また、N型半導体層108は光電変換層106とは反対側に透明電極層110が設けられている。光電変換層106が、量子ドット構造体10で構成される。光電変換層106のマトリクスは、上述の量子ドット構造体のマトリクス層と同じであり、非結晶の窒化物半導体からなるものであって、この窒化物半導体には、例えば、GaN、SiNy、AlN、およびInGaNが用いられる。基板82は、図18に示す光電変換装置80と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。電極層102は、基板82の表面82aに設けられており、光電変換層106で得られた電流を透明電極層110とともに外部に取り出すものである。電極層102としては、例えば、Mo、Cu、Cu/Cr/Mo、Cu/Cr/Ti、Cu/Cr/Cu、Ni/Cr/Au等が用いられる。なお、電極層102がN型半導体層に接する場合、この電極層102としては、例えば、NbドープMo、Ti/Au等が用いられる。P型半導体層104は、電極層102上に設けられており、かつ光電変換層106に接して設けられている。このP型半導体層104は、例えば、後述する光電変換層106のマトリクス量子ドット構造体のマトリクス層を構成するGaN、SiNy、AlNまたはInGaNのバンドギャップと等しいか大きいものにより構成される。なお、P型半導体層104には、MnドープGaN、BドープSiC、CuAlS2、CuGaS等も用いることができる。N型半導体層108は、光電変換層106のマトリクス量子ドット構造体のマトリクス層と同様の組成を有する。すなわち、GaN、SiNy、AlNまたはInGaNで構成されるものである。透明電極層110は、光電変換層106で得られた電流を電極層102とともに外部に取り出すものであり、N型半導体層108の全面に設けられている。この透明電極層110は、N型半導体層108の一部に設ける形態でもよい。光電変換装置100においては、透明電極層110側から光Lが入射される。透明電極層110は、N型の導電性を示すもので構成されている。透明電極層110としては、Ga2O3、SnO2系ATO、FTO、ZnO系AZO、GZO、In2O3系ITO、ZnO、SCdO、またはこれらの材料の2種もしくは3種の合金を用いることができる。更に、透明電極層110としては、MgIn2O4、GaInO3、CdSb3O6等を用いることもできる。本実施形態においては、P型半導体層104およびN型半導体層108の膜厚は、例えば、50~300nmであり、好ましくは100nmである。また、本実施形態においては、P型半導体層104、N型半導体層108の電子移動度は、例えば、0.01~100cm2/Vsecであり、好ましくは1~100cm2/Vsecである。また、光電変換層106においては、量子ドット16は、量子ドット構造体10と同様の千鳥状の配置であって、隣り合う各量子ドット16間に複数の波動関数が重なり合いミニバンドを形成するように、3次元的に十分均一に分布されかつ規則的に隔てられて配置されている。具体的には、量子ドット16は、間隔が10nm以下、好ましくは2~6nmで配置されている。なお、量子ドット16は、例えば、平均粒径が2~12nmであり、好ましくは2~6nmである。さらには、量子ドット16は、粒子径のばらつきが±20以下であることが好ましい。このように、量子ドット16を構成し、配置することにより、量子ドット16により構成される量子井戸の間のトンネル確率が増え、複数の波動関数が重なり合いミニバンドを形成し、キャリア輸送による損失を改善し、電子の量子井戸間、すなわち、量子ドット16間の移動を速くすることができる。光電変換層106において、量子ドット16を包含するマトリクス層23は、図18に示す光電変換装置80と同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。なお、マトリクス層23は、厚さが、例えば、200~800nmであり、好ましくは400nmである。本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の量子ドット構造体および量子ドット構造体の形成方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。本実施例では、比較的高価な設備を使わず、大面積化、高速成膜化ができる汎用的なRFスパッタ方法を用いて、以下の成膜条件で成膜した。マトリクス層にSiNy膜を用い、量子ドットInNとなる微粒子にInNxを用い、Si基板上に交互に20nm、10nmの設計値にて下記成膜条件でSiNy膜とInNx膜とを積層した。成膜条件は、SiNy膜については、ターゲットにSi3N4を用い、到達真空度を3×10-4Pa以下とし、基板温度をRTとし、投入電力を100Wとし、成膜圧力を0.3Paとし、スパッタガスであるアルゴンガスの流量を15sccmとし、反応ガスである窒素ガスの流量を5sccmとした。InN膜については、ターゲットにInを用い、到達真空度を3×10-4Pa以下とし、基板温度をRTとし、投入電力を30Wとし、成膜圧力を0.1Paとし、スパッタガスであるアルゴンガスの流量を3sccmとし、反応ガスである窒素ガスの流量を5sccmとした。その結果、図20aに示すように、Si基板50の表面50aに、第1層目のInNxからなる微粒子60が、離間して周期的に形成されている。このSi基板50の表面50aに微粒子60を覆うようにして第1層目のマトリクス層52が形成されている。この第1層目のマトリクス層52は、その表面52aが、第1の層目の微粒子60の形および配置状態による凹凸に起因して凹凸形状になっている。この表面52aの凹部52bと凸部52cに微粒子60が選択的に形成され、凹部52bと凸部52cの中間部には微粒子60が形成されていない。このように、上述の条件で、InNx膜を形成すると、球形となり、個々が分離して、周期的に微粒子60が形成される。また、微粒子60を覆うようにマトリクス層を積層しても、下層のマトリクス層の表面の凹凸の周期性を維持することができる。具体的には、図20bに示すように、マトリクス層を構成するSiNy膜は、微粒子60の形および配置状態により形成される凹凸を反映し、第1層目のマトリクス層52の表面52a、第2層目のマトリクス層54の表面54aでは同様な凹凸の周期性が維持される。上述の凹凸の周期性が維持されるには、微粒子60を形成する際のInとNとのAtomic比が、65:35≦In:N≦8:2であることを確認している。さらには、上述の凹凸の周期性が維持された状態で、アニールすることにより、上述の凹凸の周期性が維持された状態で結晶化できることを確認している。また、マトリクス層にSiNy膜を用い、量子ドットInNとなる微粒子にInNxを用い、Si基板上に交互に5nm、5nmの設計値にて下記成膜条件でSiNy膜とInNx膜とを積層し、その後、460°Cの温度でアニールした。成膜条件は、SiNy膜については、ターゲットにSi3N4を用い、到達真空度を3×10-4Pa以下とし、基板温度をRTとし、投入電力を100Wとし、成膜圧力を0.3Paとし、スパッタガスであるアルゴンガスの流量を15sccmとし、反応ガスである窒素ガスの流量を5sccmとした。InN膜については、ターゲットにInを用い、到達真空度を3×10-4Pa以下とし、基板温度をRTとし、投入電力を45Wとし、成膜圧力を0.1Paとし、スパッタガスであるアルゴンガスの流量を8sccmとし、反応ガスである窒素ガスの流量を10sccmとした。上記成膜条件でSiNy膜とInNx膜とを積層した場合、このようにマトリクス層SiNy膜の間にInNxからなるInNx膜が存在する層状構造となっていた。上述の層状構造の周期性が維持された状態で、アニールすることにより、個々が分離して、周期的に結晶状の球形の微粒子が形成される。その結果、図21に示すように、マトリクス層56の間にInNxからなる結晶質の量子ドット62が形成された層状構造となっていた。なお、上述の層状構造となるには、量子ドット62を形成するための微粒子を形成する際のInとNとのAtomic比が、50:50<In:N<65:35であることも確認している。