"半導体基板上に形成され、圧縮歪みを有する第1量子ドット層と、前記第1量子ドット層上に形成され、引張り歪みを有する第1バリア層と、前記第1バリア層上に形成され、引張り歪みを有する第2バリア層と、前記第2バリア層上に形成され、引張り歪みを有する第3バリア層と、前記第3バリア層上に形成され、圧縮歪みを有し、前記第1量子ドット層と電子的に結合された第2量子ドット層とを有し、前記第1バリア層及び前記第3バリア層の引張り歪量は、前記第2バリア層の引張り歪量よりも小さいことを特徴とする光半導体素子。半導体基板上に形成され、圧縮歪みを有する複数の量子ドット層が互いに電子的に結合されるようにバリア層を介して積層されたコラムナ量子ドット層を有し、複数の前記量子ドット層間に形成されたそれぞれの前記バリア層は、引張り歪みを有する第1バリア層と、前記第1バリア層上に形成され、引張り歪みを有する第2バリア層と、前記第2バリア層上に形成され、引張り歪みを有する第3バリア層とを有し、前記第1バリア層及び前記第3バリア層の引張り歪量は、前記第2バリア層の引張り歪量よりも小さいことを特徴とする光半導体素子。請求項2記載の光半導体素子において、中間層を介して積層された複数の前記コラムナ量子ドット層を有することを特徴とする光半導体素子。請求項2又は3記載の光半導体素子において、前記コラムナ量子ドット層を含む活性層を有することを特徴とする光半導体素子。請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光半導体素子において、前記第1バリア層の引張り歪量と前記第3バリア層の引張り歪量が等しいことを特徴とする光半導体素子。請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光半導体素子において、前記半導体基板は、InPにより形成され、前記量子ドット層は、InAsにより形成され、前記第1バリア層、前記第2バリア層、及び前記第3バリア層は、InGaAsPにより形成されていることを特徴とする光半導体素子。請求項6記載の光半導体素子において、前記第1バリア層及び前記第3バリア層を形成するInGaAsPと、前記第2バリア層を形成するInGaAsPとは、組成比が異なっていることを特徴とする光半導体素子。請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光半導体素子において、前記第1バリア層及び前記第3バリア層は、前記量子ドット層に接していることを特徴とする光半導体素子。光半導体素子の偏向特性偏波無依存性や光閉じ込め性を向上するためには、良好な結晶を維持した状態で量子ドット層を多段積層することが有効である。バリア層を含む量子ドット層全体の平均歪量を小さくすることにより、良好な結晶を維持した状態で量子ドット層の多段積層を実現することができる。しかしながら、量子ドット層の平均歪量を小さくすると、PL波長が短波長側にずれてしまい、所望のPL波長が得られなくなることがあった。本発明の目的は、PL波長の短波長化を抑制しつつ量子ドット層の平均歪量を小さくして量子ドット層の多段積層を可能とし得る光半導体素子を提供することにある。実施形態の一観点によれば、半導体基板上に形成され、圧縮歪みを有する第1量子ドット層と、前記第1量子ドット層上に形成され、引張り歪みを有する第1バリア層と、前記第1バリア層上に形成され、引張り歪みを有する第2バリア層と、前記第2バリア層上に形成され、引張り歪みを有する第3バリア層と、前記第3バリア層上に形成され、圧縮歪みを有し、前記第1量子ドット層と電子的に結合された第2量子ドット層とを有し、前記第1バリア層及び前記第3バリア層の引張り歪量は、前記第2バリア層の引張り歪量よりも小さい光半導体素子が提供される。また、実施形態の他の観点によれば、半導体基板上に形成され、圧縮歪みを有する複数の量子ドット層が互いに電子的に結合されるようにバリア層を介して積層されたコラムナ量子ドット層を有し、複数の前記量子ドット層間に形成されたそれぞれの前記バリア層は、引張り歪みを有する第1バリア層と、前記第1バリア層上に形成され、引張り歪みを有する第2バリア層と、前記第2バリア層上に形成され、引張り歪みを有する第3バリア層とを有し、前記第1バリア層及び前記第3バリア層の引張り歪量は、前記第2バリア層の引張り歪量よりも小さい光半導体素子が提供される。開示の光半導体素子によれば、引張り歪みの小さい第1バリア層及び第3バリア層によってPL波長を長波化するとともに、引張り歪みの大きい第2バリア層によって量子ドット層の圧縮歪みを補償して平均歪量を小さくすることができる。これにより、量子ドット層の多段積層が容易になり、高い光利得を有する光半導体素子を実現することができる。[第1実施形態]第1実施形態による光半導体素子及びその製造方法について図1乃至図9を用いて説明する。図1乃至図4は、本実施形態による光半導体素子の構造を示す概略断面図である。図5及び図6は、PL波長とコラムナ量子ドット層の平均歪み量との関係を示すグラフである。図7乃至図9は、本実施形態による光半導体素子の製造方法を示す工程断面図である。はじめに、本実施形態による光半導体素子の構造について図1乃至図4を用いて説明する。なお、図1は、ストライプメサの延伸方向と垂直な方向の断面図である。図2は、ストライプメサの延伸方向と平行な方向の断面図であり、図1のA-A′線断面図に相当する。図3は、活性領域の具体的な構造を示す概略断面図である。図4は、量子ドット層及びバリア層の構造を示す概略断面図である。本実施形態による光半導体素子は、図1乃至図4に示すように、量子ドットを用いた半導体光増幅器SOA:SemiconductorOpticalAmplifierである。図1に示すように、面方位が001のn-InP基板10上には、n-InPバッファ層12が形成されている。n-InPバッファ層12上には、活性層14が形成されている。活性層14上には、p-InPクラッド層16が形成されている。p-InPクラッド層16、活性層14、及びn-InPバッファ層12は、ストライプメサ形状に加工されている。メサストライプの側壁部分には、p-InP埋め込み層18と、n-InPブロック層20と、p-InP層22とが埋め込まれ、電流狭窄構造が形成されている。p-InPクラッド層16及びp-InP層22上には、p-InGaAsコンタクト層24が形成されている。n-InP基板10の下面には、N側電極26が形成されている。p-InGaAsコンタクト層24上には、P側電極28が形成されている。図2に示すように、ストライプメサの両端面には、反射防止膜30が形成されている。活性層14は、図3に示すように、n-InPバッファ層12上に順次積層された、InGaAsP-SCH層光閉じ込め層:SeparateConfinementHeterostructure32と、コラムナ量子ドット層40Aと、InGaAsP中間層42Aと、コラムナ量子ドット層40Bと、InGaAsP中間層42Bと、コラムナ量子ドット層40Cと、InGaAsP-SCH層44とを有している。コラムナ量子ドット層40A,40B,40Cのそれぞれは、InAs量子ドット層34とInGaAsPバリア層36とが交互に多重積層されたものである。InGaAsPバリア層36を介して積層されたInAs量子ドットは、互いに波動関数が重なり合い電子的に結合されたコラムナ量子ドット38を形成している。なお、図3ではコラムナ量子ドット層40A,40B,40Cにそれぞれ1つのコラムナ量子ドット38のみを示しているが、コラムナ量子ドット層40A,40B,40Cには面内に複数のコラムナ量子ドット38がそれぞれ形成されている。また、図3ではInGaAsPバリア層36を介して12層のInAs量子ドット層34を多重積層することによりコラムナ量子ドット層40を形成しているが、InAs量子ドット層34の積層数は、これに限定されるものではない。また、図3ではInGaAsP中間層42A,42Bを介して3層のコラムナ量子ドット層40A,40B,40Cを多段積層しているが、コラムナ量子ドット層40の積層数は、これに限定されるものではない。各コラムナ量子ドット層40A,40B,40CのInGaAsPバリア層36は、図4に示すように、InAs量子ドット層34上に形成された第1バリア層36aと、第1バリア層36a上に形成された第2バリア層36bと、第2バリア層36b上に形成された第3バリア層36cとを有している。第3バリア層36c上には、上層のInAs量子ドット層34が形成される。ここで、InAs量子ドット層34に接する第1バリア層36a及び第3バリア層36cの引張り歪量は、InAs量子ドット層34に接していない第2バリア層36bの引張り歪量よりも小さくなっている。例えば、第1バリア層36a及び第3バリア層36cは、組成波長が1.0μm、引張り歪量が0.4のIn0.85Ga0.15As0.20P0.80により形成することができる。また、第2バリア層36bは、組成波長が1.0μm、引張り歪量が2.4のIn0.48Ga0.52As0.40P0.60により形成することができる。このように、本実施形態による光半導体素子は、InAs量子ドット層34間に設けられたInGaAsPバリア層36が、第1バリア層36a、第2バリア層36b、及び第3バリア層36cを有している。また、第1バリア層36a及び第3バリア層36cの引張り歪量が、第2バリア層36bの引張り歪量よりも小さくなっている。次に、InGaAsPバリア層36をこのような積層構造体により形成する理由について、図5及び図6を用いて説明する。まず、本実施形態による光半導体素子のInGaAsPバリア層36について説明する前に、量子ドット層間に設けられたバリア層が単層構造の場合の特性について検討した結果を説明する。単層構造のバリア層を介して量子ドット層を積層したコラムナ量子ドット層の検討にあたり、次のような評価試料を作製した。面方位001のInP基板上に、量子ドットの材料としてInAsを、バリア層の材料として組成波長が1.0μmのInGaAsPを用い、12層の量子ドット層が11層のバリア層を介して積層されたコラムナ量子ドット層を形成した。量子ドット層は、第1層目が供給量で2.5ML相当の膜厚、第2層目以降が供給量で1.2ML相当の膜厚とした。また、バリア層は、供給量で2.5ML相当の膜厚とした。また、バリア層の引張り歪量を0.7In0.8Ga0.2As0.22P0.78、0.6In0.82Ga0.18As0.21P0.79、0.4In0.85Ga0.15As0.20P0.80と変化した3種類の試料を用意した。図5は、このように形成したコラムナ量子ドット層のPL波長とコラムナ量子ドット層の平均歪量との関係を示すグラフである。ここで、横軸に示すコラムナ量子ドット層の平均歪量とは、InAs量子ドット層及びInGaAsPバリア層の正味の厚さ供給量と各層の歪量を元にして、下記式1により算出したものである。式中、εaは、コラムナ量子ドット層の平均歪量[]である。εQDは、InAs量子ドット層の歪量[]である。εSBは、InGaAsPバリア層の歪量[]である。dQDは、InAs量子ドット層の厚さ[ML]である。dSBは、InGaAsPバリア層の厚さ[ML]である。InAs量子ドット層及びInGaAsPバリア層の厚さは場所によって異なるため、原料の供給量に対応する正味の厚さに換算した。MLはモノレイヤを意味し、原子層数を表している。図5に示すように、コラムナ量子ドット層のPL波長は、コラムナ量子ドット層の平均歪量に対して比例的な関係にあり、平均歪量圧縮歪量が増加するに従ってPL波長が長波化する傾向を示している。これは、バリア層の引張り歪量を小さくするに従ってコラムナ量子ドットの受ける歪みが静水圧から二軸性に近づくことと、伝導帯バンドオフセットが小さくなることに起因している。例えば、コラムナ量子ドット層の平均歪量が0.787、すなわちバリア層の引張り歪量が0.590の条件では、Cバンド内に位置する1.541μmのPL波長が得られている。そこで、この条件を各コラムナ量子ドット層に適用し、中間層厚さ40nmで3段の積層を試みた。しかしながら、コラムナ量子ドット層を積層すると、上段のコラムナ量子ドット層が下段のコラムナ量子ドット層からの圧縮歪の伝搬を受け、上段のコラムナ量子ドットのサイズが大きくなった。また、ある領域では転位が発生し、良好な結晶を保持した状態での成長が困難であった。一方、コラムナ量子ドット層の平均歪量が0.717、すなわちバリア層の引張り歪量が0.800の条件を各コラムナ量子ドット層に適用し、中間層厚さ40nmで3段の積層を試みたところ、良好な結晶状態を保持したままで上段までの積層が可能であった。しかしながら、平均歪量が小さくなることで良好な多段積層が実現できる一方、PL波長が1.528μmと短波長化してCバンドから外れてしまい、所望の発光波長が得られなかった。このように、多段積層するためにはコラムナ量子ドット層の平均歪量を小さくすることが求められるが、コラムナ量子ドット層の平均歪量を小さくするとPL波長が短波長側にシフトしてしまい、所望の発光波長が得られなくなる。このような観点から、本実施形態による光半導体素子では、InGaAsPバリア層36を、第1バリア層36a、第2バリア層36b、及び第3バリア層36cの3層構造としている。そして、第1バリア層36a及び第3バリア層36cの引張り歪量を、第2バリア層36bの引張り歪量よりも小さくしている。InAs量子ドット層34に接する第1バリア層36a及び第3バリア層36cの引張り歪量を小さくすることにより、PL波長の短波長化を抑制することができる。また、引張り歪量の大きい第2バリア層36bを設けることにより、コラムナ量子ドット層40の全体としては平均歪量を小さくすることができ、多段積層が容易となる。コラムナ量子ドット層40の平均歪み量を小さくできることは、中間層42の膜厚を薄くできることにも繋がる。例えば、第1バリア層36a及び第3バリア層36cとしては、供給量で1.0ML相当の膜厚を有し、組成波長が1.0μm、引張り歪量が0.4のIn0.85Ga0.15As0.20P0.80を適用することができる。また、第2バリア層36bとしては、供給量で0.5ML相当の膜厚を有し、組成波長が1.0μm、引張り歪量が2.4のIn0.48Ga0.52As0.40P0.60を適用することができる。このInGaAsPバリア層36を介して12層のInAs量子ドット層34を積層したコラムナ量子ドット層40を、歪量0、組成波長1.1μm、厚さ40nmのIn0.85Ga0.15As0.33P0.67組成のInGaAsP中間層42を介して3段積層した。その結果、コラムナ量子ドット層40の平均歪量は0.654であり、PL波長は1.534μmであった。図6は、3層構造のバリア層を介して量子ドット層を積層したコラムナ量子ドット層における上記測定結果を、図5のデータに重ねてプロットしたものである。この結果から、3層構造のInGaAsPバリア層とすることにより、単層構造のInGaAsPバリア層を用いた場合と比較して、コラムナ量子ドット層の平均歪量を低減しつつ、Cバンド内のPL波長を得られることが検証できた。コラムナ量子ドット層に好適な平均歪量は、InAs量子ドット層34の膜厚等によっても変わるため一概に規定することはできないが、例えば、0よりも大きく、2.0以下の範囲であることが望ましい。第1バリア層36a及び第3バリア層36cと第2バリア層36bとの関係は、第1バリア層36a及び第3バリア層36cの歪量をεSB1、厚さをdSB1、第2バリア層36bの歪量をεSB2、厚さをdSB2として、下記式2の関係を満たすことが望ましい。εSB2×dSB2≧3×εSB1×dSB1...2第1バリア層36a及び第3バリア層36cの歪量及び厚さは、必ずしも同じである必要はない。ある所望のPL波長を得るためのコラムナ量子ドット層の平均歪量を低減できる理由は、以下のように説明することができる。量子ドットは、基板よりも格子定数が大きいため、圧縮歪みを受ける。そのとき、基板に対して垂直方向横方向には基板の格子定数に合わせるように、成長方向縦方向には格子が延びた状態、すなわち2軸性の圧縮歪みを受けた状態で、成長が進行する。この2軸性の圧縮歪みを受け縦方向に延びた量子ドットは、基板より小さい格子定数を有するバリア層から縦方向に圧縮歪みを受ける。その結果、バリア層の引張り歪量が大きくなるに従い量子ドットの受ける歪みは2軸性から静水圧に移行し、量子ドットからの発光波長は短波長化する。そこで、量子ドットに接する第1バリア層36a及び第3バリア層36cの引張り歪みを小さく設定することにより、量子ドットの歪みを2軸性に保ち、PL波長を長波化する。そして、第1バリア層36aと第3バリア層36cとに挟まれた第2バリア層36bの引張り歪量を大きくすることで横方向に蓄積された圧縮歪みを補償する。このとき、第2バリア層36bの大きな引張り応力は、第1バリア層36a及び第3バリア層36cに蓄積された面内の圧縮歪みの補償に主に作用し、量子ドットに対して縦方向に圧縮歪みを与えるようには作用しない。その結果、コラムナ量子ドット層の平均歪量が小さい状態でも、量子ドットの2軸性の歪み状態は保たれ、長波長でのPL発光が実現する。次に、本実施形態による光半導体素子の製造方法について図7乃至図9を用いて説明する。なお、以下に説明する製造方法において、各半導体層の結晶成長には、例えば、MOVPE有機金属気相成長:MetalOrganicVaporPhaseEpitaxy法を用いることができる。この場合、III族有機金属原料としては、トリメチルインジウムTMIn、トリエチルガリウムTEGaを用いることができる。V族ガス原料としては、アルシンAsH3、フォスフィンPH3を用いることができる。ドーパント原料としては、モノシランSiH4、ジエチルジンクDEZnを用いることができる。キャリアガスとしては、水素H2を用いることができる。成膜圧力は、例えば50Torrとすることができる。まず、面方位が001のn-InP基板10を、MOVPE有機金属気相成長:MetalOrganicVaporPhaseEpitaxy成長炉に装備し、PH3雰囲気下にて成長温度を630°Cまで昇温する。次いで、TMIn及びSiH4を更に供給し、ドーピング濃度が例えば5×1017cm-3、膜厚が例えば500nmのn-InPバッファ層12を形成する図7a参照。次いで、TMInの供給を停止し、PH3雰囲気下で成長温度を430°Cまで降温する。次いで、V族ガスをPH3及びAsH3に切り替えて、続いてTMIn及びTEGaを供給し、n-InPバッファ層12上に、組成波長1.1μm、歪量0のノンドープIn0.85Ga0.15As0.33P0.67を成長し、膜厚40nmのSCH層32を形成する図3参照。次いで、PH3及びTEGaの供給を停止し、TMIn及びAsH3を供給し、InAs量子ドット層34を形成する図3参照。ここでは、供給量が2.5ML相当、成長速度が0.045μm/h、V/III比が30の条件で成長する。この条件により、ラテラルサイズが[110]方向に20nm程度、[-110]方向に30nm程度で、密度が7.5×1010cm-2程度のS-K量子ドットが形成される。次いで、TMIn及びAsH3に加えてPH3及びTEGaを供給し、InAs量子ドット層34上に、組成波長1.0μm、引張り歪量0.4のIn0.85Ga0.15As0.20P0.80を成長し、第1バリア層36aを形成する図4参照。ここでは、供給量が1.0ML相当、成長速度が0.1μm/h、V/III比が1600の条件で成長する。次いで、第1バリア層36a上に、組成波長1.0μm、引張り歪量2.4のIn0.48Ga0.52As0.40P0.60を成長し、第2バリア層36bを形成する図4参照。ここでは、供給量が0.5ML相当、成長速度が0.1μm/h、V/III比が1600の条件で成長する。次いで、第2バリア層36b上に、組成波長1.0μm、引張り歪量0.4のIn0.85Ga0.15As0.20P0.80を成長し、第3バリア層36cを形成する図4参照。ここでは、供給量が1.0ML相当、成長速度が0.1μm/h、V/III比が1600の条件で成長する。こうして、InAs量子ドット層34上に、第1バリア層36a、第2バリア層36b、及び第3バリア層36cにより、トータル厚さが2.5ML相当のInGaAsPバリア層36を形成する図3参照。次いで、PH3及びTEGaの供給を停止し、TMIn及びAsH3を供給し、InGaAsPバリア層36上に、InAs量子ドット層34を形成する図3参照。ここでは、供給量が1.2ML相当、成長速度が0.045μm/h、V/III比が30の条件で成長する。このとき、最初に形成したInAs量子ドットの圧縮歪みの影響を受け、上層のInAs量子ドットは下層のInAs量子ドット上に優先的に形成される。次いで、上記と同様にして、トータル厚さが2.5ML相当のInGaAsPバリア層36と、厚さが1.2ML相当のInAs量子ドット層34とを10周期繰り返して行う。こうして、InGaAsPバリア層36を介して12層のInAs量子ドット層34を積層し、コラムナ量子ドット層40Aを形成する。各InAs量子ドット層34のInAs量子ドットは膜厚方向に整合して形成され、コラムナ量子ドット38となる図3参照。次いで、TMIn及びAsH3に加えてPH3及びTEGaを供給し、コラムナ量子ドット層40A上に、組成波長1.1μm、歪量0のノンドープIn0.85Ga0.15As0.33P0.67を成長し、膜厚40nmのInGaAsP中間層42Aを形成する図3参照。次いで、InGaAsP中間層42A上に、コラムナ量子ドット層40Aと同様にして、コラムナ量子ドット層40Bを形成する図3参照。次いで、コラムナ量子ドット層40B上に、InGaAsP中間層42Aと同様にして、InGaAsP中間層42Bを形成する図3参照。次いで、InGaAsP中間層42B上に、コラムナ量子ドット層40Aと同様にして、コラムナ量子ドット層40Cを形成する図3参照。こうして、所望の層数ここでは3層のコラムナ量子ドット層40を、InGaAsP中間層42を介して積層する図3参照。次いで、コラムナ量子ドット層40C上に、SCH層32と同様にして、SCH層44を形成する図3参照。こうして、n-InPバッファ層12上に、SCH層32、コラムナ量子ドット層40A、InGaAsP中間層42A、コラムナ量子ドット層40B、InGaAsP中間層42B、コラムナ量子ドット層40C、及びSCH層44を有する活性層14を形成する図7a参照。次いで、PH3雰囲気下で成長温度を630°Cまで昇温した後、TMIn及びDEZnを更に供給し、ドーピング濃度が例えば5×1017cm-3、膜厚が例えば200nmのp-InPクラッド層16を形成する図7a参照。次いで、p-InPクラッド層16上に、シリコン酸化膜46を形成する。次いで、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、シリコン酸化膜46を、例えば、[110]方向に延伸する長さが100μmで幅が1.5μmのストライプメサ形状にパターニングする図7b参照。次いで、パターニングしたシリコン酸化膜46をマスクとして、p-InPクラッド層16、活性層及びn-InPバッファ層12をドライエッチングし、ストライプメサ形状に加工する図8a参照。次いで、シリコン酸化膜46をマスクとして、ストライプメサの側壁部分に、p-InP埋め込み層18、n-InPブロック層20、p-InP層22を選択成長し、ストライプメサの両脇に電流狭窄構造を形成する図8b参照。次いで、例えばウェットエッチングにより、シリコン酸化膜46を除去する。次いで、p-InPクラッド層16上及びp-InP層22上に、p-InGaAsを成長し、p-InGaAsコンタクト層24を形成する図9a参照。この後、n-InP基板10の下面にN側電極26を形成し、p-InGaAsコンタクト層24上にP側電極28を形成し、ストライプメサの両端面に反射防止膜30を形成する図9b参照。こうして、本実施形態による光半導体素子を完成する。このように、本実施形態によれば、引張り歪みの小さい第1バリア層及び第3バリア層によってPL波長を長波化するとともに、引張り歪みの大きい第2バリア層によってコラムナ量子ドット層の圧縮歪みを補償して平均歪量を小さくすることができる。これにより、コラムナ量子ドット層の多段積層が容易になり、高い光利得を有する光半導体素子を実現することができる。[第2実施形態]第2実施形態による光半導体素子及びその製造方法について図10を用いて説明する。図1乃至図9に示す第1実施形態による光半導体素子及びその製造方法と同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略し又は簡潔にする。図10は、本実施形態による光半導体素子の構造を示す概略断面図である。第1実施形態では、中間層42を介して積層した複数のコラムナ量子ドット層40を有する活性層14を用いたが、必ずしも複数のコラムナ量子ドット層40を積層する必要はない。例えば、図10に示すように、活性層14を、SCH層32と、SCH層32上に形成されたコラムナ量子ドット層40と、コラムナ量子ドット層40上に形成されたSCH層44とにより形成することもできる。第1実施形態に示したように、InGaAsPバリア層36を第1バリア層36a、第2バリア層36b、及び第3バリア層36cの3層構造で形成することにより、コラムナ量子ドット層40の平均歪み量を低減することができる。このことは、一のコラムナ量子ドット層40に含まれるInAs量子ドット層34の層数を増加できることを意味している。InAs量子ドット層34の層数を増やすことにより、偏波依存性の小さい光半導体素子を形成することが可能となる。このように、本実施形態によれば、引張り歪みの小さい第1バリア層及び第3バリア層によってPL波長を長波化するとともに、引張り歪みの大きい第2バリア層によって量子ドット層の圧縮歪みを補償して平均歪量を小さくすることができる。これにより、量子ドット層の多段積層が容易になり、高い光利得を有する光半導体素子を実現することができる。[変形実施形態]上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態に記載した光半導体素子の構造、構造パラメータ、構成材料、製造条件等は、一例を示したものにすぎず、当業者の技術常識等に応じて適宜修正や変更が可能である。例えば、InAs量子ドットの供給量、InGaAsPバリア層の組成波長、厚さ、歪み量等は、上記実施形態に記載の値に限定されるものではない。また、中間層の厚さ、歪み量等も、上記実施形態に記載の値に限定されるものではない。また、第1実施形態では、InGaAsPバリア層36を3層構造としたが、4層以上の積層構造により形成してもよい。InGaAsPバリア層36は、少なくともInAs量子ドット層34に接する部分で引張り歪み量が最小となり中央部で最大となる膜構成であれば、3層構造に限定されるものではない。また、上記実施形態では、バリア層の材料としてInGaAsPを適用しているが、例えばAlGaInP等の他の材料を適用することもできる。ただし、InAs量子ドットの成長温度が低温のため、結晶性の観点からはInGaAsPがより好ましい。また、上記実施形態では、量子ドットの材料としてInAsを適用しているが、例えばInSb、InGaAs、InGaAsSb等の他の材料を適用することもできる。ただし、量子ドットの面内の対称性が高いという観点からはInAsがより好ましい。また、上記実施形態では、光半導体素子として半導体光増幅器を示したが、半導体レーザに適用することもできる。半導体レーザの場合、上記実施形態に記載の光半導体素子及びその製造方法において、反射防止膜30を形成せずに劈開面によってストライプメサの端面を形成し、又は反射防止膜30の代わりに高反射膜を形成し、共振器を形成すればよい。また、上記実施形態では、n-InP001基板を用いたが、p-InP001基板、高抵抗SIInP001基板等を適用してもよい。その場合は上述の埋め込み構造等は適宜変更が可能である。また、上記実施形態では、n-InP基板を用いたが、基板材料はこれに限定されるものではない。例えば、n-InP基板の代わりにn-GaAs基板を用いてもよい。その場合は、量子ドットの材料として例えばInAsを、バリア層の材料として例えばInGaAsP又はAlGaInPを、中間層としてGaAsを適用することができる。また、上記第1実施形態では、高い光利得を必要とする半導体レーザや半導体光増幅器を想定し、同じPL波長を有するコラムナ量子ドットを多段積層したが、PL波長が異なるコラムナ量子ドットを多段積層するようにしてもよい。"