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【特許請求の範囲】

【請求項１】
母相結晶中に第二相粒子が析出又は分散している金属材料加工素材を冷間雰囲気内で微小単位加工量だけひずみ加工する低ひずみ加工ステップと、
上記低ひずみ加工ステップに続いて、上記金属材料加工素材の加工組織を温間雰囲気内で回復させることにより、上記微小単位加工量に対応する加工ひずみを蓄積させる温間回復処理ステップと
を含む加工サイクルを、複数サイクル繰り返すことにより、上記金属材料加工素材の結晶粒を微細化加工し、
上記低ひずみ加工ステップにおける上記微小単位加工量は、直後の上記温間回復処理ステップにおける回復処理時に再結晶を発現させない大きさであり、
かつ上記温間回復処理ステップにおける加工熱処理温度は、動的あるいは静的再結晶が起らず回復のみが起る温度であり、
これにより上記複数サイクルにおける上記加工サイクルの微細化加工処理ごとに上記金属材料加工素材のひずみ量を蓄積加工する
ことを特徴とする結晶粒微細化加工方法。

【請求項２】
母相結晶中に第二相粒子が析出又は分散している金属材料加工素材を温間雰囲気内で微小単位加工量だけひずみ加工する低ひずみ加工ステップと、
上記低ひずみ加工ステップに続いて、上記金属材料加工素材の加工組織を温間雰囲気内で回復させることにより、上記微小単位加工量に対応する加工ひずみを蓄積させる温間回復処理ステップと
を含む加工サイクルを、複数サイクル繰り返すことにより、上記金属材料加工素材の結晶粒を微細化加工し、
上記低ひずみ加工ステップにおける上記微小単位加工量は、当該低ひずみ加工処理時及び直後の上記温間回復処理ステップにおける回復処理時に再結晶を発現させない大きさであり、
かつ上記温間回復処理ステップにおける加工熱処理温度は、動的あるいは静的再結晶が起らず回復のみが起る温度であり、
これにより上記複数サイクルにおける上記加工サイクルの微細化加工処理ごとに上記金属材料加工素材のひずみ量を蓄積加工する
ことを特徴とする結晶粒微細化加工方法。

【請求項３】
母相結晶中に第二相粒子が析出又は分散している金属材料加工素材を冷間雰囲気内で微小単位加工量だけひずみ加工する第１の低ひずみ加工ステップと、上記第１の低ひずみ加工ステップに続いて、上記金属材料加工素材の加工組織を温間雰囲気内で回復させることにより、上記微小単位加工量に対応する加工ひずみを蓄積させる第１の温間回復処理ステップとを含む第１の加工サイクルと、
上記金属材料加工素材を温間雰囲気内で微小単位加工量だけひずみ加工する第２の低ひずみ加工ステップと、上記第２の低ひずみ加工ステップに続いて、上記金属材料加工素材の加工組織を温間雰囲気内で回復させることにより、上記微小単位加工量に対応する加工ひずみを蓄積させる第２の温間回復処理ステップとを含む第２の加工サイクルと、
を含む加工サイクルを、複数サイクル繰り返すことにより、上記金属材料加工素材の結晶粒を微細化加工し、
上記第１及び第２の低ひずみ加工ステップにおける上記微小単位加工量は、当該第１及び第２の低ひずみ加工処理時及び直後の上記第１及び第２の温間回復処理ステップにおける回復処理時に再結晶を発現させない大きさであり、
かつ上記第１及び第２の温間回復処理ステップにおける加工熱処理温度は、動的あるいは静的再結晶が起らず回復のみが起る温度であり、
これにより上記複数サイクルにおける上記加工サイクルの微細化加工処理ごとに上記金属材料加工素材のひずみ量を蓄積加工する
ことを特徴とする結晶粒微細化加工方法。

【請求項４】
上記温間回復処理ステップの上記加工熱処理温度は、０.５Ｔｍ（融点Ｔｍの半分の温度）以下である
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の結晶粒微細化加工方法。

【特許請求の範囲】

【請求項１】
下部治具部に対して上部治具部を上下方向に移動させることによって圧縮室内の鍛造試料を圧縮加工する多軸鍛造用圧縮治具であって、
上記下部治具部は、上記上部治具部の上部アンビルを上方から挿脱動作される上記圧縮室と、上記圧縮室の下面に連通する位置から前端面に至るまでの間に形成された通路と、上記通路に挿脱される下部アンビルとを具え、
上記通路に上記下部アンビルを挿入することにより上記下部アンビルの上面によって上記圧縮室の下面を閉塞し、かつ上記上部治具部を上記下部治具部から離れる方向に移動させることにより上記上部アンビルを上記圧縮室から引き抜いた状態において、上記圧縮室に上記鍛造試料を入れた後上記上部治具部を上記下部治具部の方向に移動させることにより上記圧縮室に挿入された上記上部アンビルと上記下部アンビルと上記圧縮室の壁面との間に上記鍛造試料を第１の圧縮軸方向に圧縮加工し、
次に上記下部アンビルを上記通路から引き出した後、上記上部治具部を上記下部治具部の方向に移動させることにより上記上部アンビルによって上記加工後の鍛造試料を上記通路に突き落し、
次に当該加工後の鍛造試料を上記通路を介して外部に取り出した後当該通路に上記下部アンビルを挿入すると共に、上記上部治具部を上記下部治具部から離れる方向に移動させることにより上記上部アンビルを上記圧縮室から引き抜いた状態にし、これにより上記圧縮室に上記加工後の鍛造試料を入れることにより当該加工後の鍛造試料を上記第１の圧縮軸方向とは異なる第２の圧縮軸方向に圧縮加工できるようにする
ことを特徴とする多軸鍛造用圧縮治具。

【請求項２】
上記上部治具部及び上記下部治具部間に挿脱される圧縮高さ調節板を具え、
該圧縮高さ調節板は、上記上部アンビルによって上記鍛造試料を圧縮加工する際には上記上部治具部及び上記下部治具部間位置に挿入されると共に、当該圧縮加工された上記鍛造試料を上記圧縮室から上記通路に突き落す際には上記上部治具部及び上記下部治具部間位置から引き抜かれる
ことを特徴とする請求項１に記載の多軸鍛造用圧縮治具。

【請求項３】
下部治具部に対して上部治具部を移動させることによって圧縮室内の鍛造試料を圧縮加工する多軸鍛造用圧縮治具であって、
上記上部治具部は、第１の底面部の一端縁部に、圧縮上面と該圧縮上面に連接する圧縮側面とでなる圧縮凹所を有し、
上記下部治具部は、上記上部治具部の上記第１の底面部に対応する第２の底面部をもつ案内凹所を有し、
上記上部治具部を上記下部治具部から離れる方向に移動させることにより上記上部治具部を上記案内凹所から引き抜いた状態において、上記案内凹所のうち上記圧縮凹所に対応する位置に上記鍛造試料を入れた後、上記上部治具部を上記下部治具部の方向に移動させることにより、上記圧縮凹所の上記圧縮上面及び上記圧縮側面と、上記案内凹所の上記第２の底面部及び当該第２の底面部に連接する側面部とによって上記圧縮室を形成すると共に、上記圧縮凹所の上記圧縮上面によって上記下部治具部の上記第２の底面部との間に上記鍛造試料を第１の圧縮軸方向に圧縮加工し、
次に上記上部治具部を上記下部治具部から離れる方向に移動させた後上記上部治具部を上記案内凹所から引き抜いた状態において、上記鍛造試料を上記案内凹所から外部に取り出して入れ直すことにより当該鍛造試料を上記第１の圧縮軸方向とは異なる第２の圧縮軸方向に圧縮加工できるようにする
ことを特徴とする多軸鍛造用圧縮治具。

【請求項４】
上記案内凹所は、横断面がほぼ多角形形状になるように形成されると共に、上記第２の底面部は上記多角形形状の突出角部の方向に行くに従って深くなるように傾斜することにより、上記案内凹所に入れられる上記鍛造試料を上記突出角部の位置に位置決めし易くする
ことを特徴とする請求項３に記載の多軸鍛造用圧縮治具。

【特許請求の範囲】

【請求項１】
ＧａＡｓ基板の表面に、ＧａＡｓバッファ層を成長して形成し、
前記ＧａＡｓバッファ層の表面または前記ＧａＡｓバッファ層の上層に、ＧａＳｂｘＡｓ１－ｘ（ｘ＝１）層を０．２４～１．５２ＭＬ厚に成長して形成し、
前記ＧａＳｂｘＡｓ１－ｘ（ｘ＝１）層の表面に、ＩｎＡｓ量子ドットを成長して自己形成する
ことを特徴とする量子ドットの形成方法。

【請求項２】
前記ＧａＳｂｘＡｓ１－ｘ（ｘ＝１）層は、Ａｓ－Ｓｂ交換反応によって形成されることを特徴とする請求項１に記載の量子ドットの形成方法。

【請求項３】
前記ＩｎＡｓ量子ドットは、１．１×１０11ｃｍ-2以上のドット密度で自己形成されることを特徴とする請求項１に記載の量子ドットの形成方法。

【請求項４】
前記ＩｎＡｓ量子ドットの自己形成ステップにおいて、コアレッセンスの発生が抑制されることを特徴とする請求項１に記載の量子ドットの形成方法。

【請求項５】
前記ＩｎＡｓ量子ドットは、その成長初期において、細線状の２次元島が形成されることを特徴とする請求項１に記載の量子ドットの形成方法。

【請求項６】
ＧａＡｓ基板の表面に、ＧａＡｓバッファ層を成長して形成し、
前記ＧａＡｓバッファ層の表面に、ＧａＡｓＳｂ混晶バッファ層を成長して形成し、
前記ＧａＡｓＳｂ混晶バッファ層上にＧａＡｓ層を成長して形成し、
前記ＧａＡｓ層の表面にＩｎＡｓ量子ドットを、前記基板面内の所定の方向に、正方格子状に自己配列させて形成することを特徴とする量子ドットの形成方法。

【請求項７】
前記ＩｎＡｓ量子ドットは、（００１）基板面内上の＜０１０＞方向に沿って正方格子状に配列することを特徴とする請求項６に記載の量子ドットの形成方法。

【請求項８】
前記ＩｎＡｓ量子ドットは、１×１０11ｃｍ-2以上のドット密度で正方格子状に自己配列することを特徴とする請求項６に記載の量子ドットの形成方法。

【請求項９】
前記ＧａＡｓＳｂ混晶バッファ層を、Ａｓ4／Ｓｂ4 照射フラックス比３～９で形成することを特徴とする請求項６に記載の量子ドットの形成方法。

【請求項１０】
ＧａＡｓ基板と、
前記ＧａＡｓ基板上の活性層と、
前記活性層に電流を注入する電極と
を備え、前記活性層は、
０．２４～１．５２ＭＬ厚のＧａＳｂ層と、
前記ＧａＳｂ層の表面に成長したＩｎＡｓ量子ドットと、
前記ＩｎＡｓ量子ドットを埋め込むＧａＡｓ埋め込み層と、
を含み、前記ＩｎＡｓ量子ドットは、１．１×１０11ｃｍ-2以上の密度で配置されることを特徴とする量子ドットレーザ。

【特許請求の範囲】

【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板上に位置する第１の量子ドットと、
前記第１の量子ドットを埋め込む第１の半導体結晶層と、
前記第１の半導体結晶層上に位置するコンタクト用の第２の量子ドットと、
前記第２の量子ドットを埋め込む第２の半導体結晶層と、
前記第２の半導体結晶層において、前記第２の量子ドットに接続する自己形成ナノホール内に形成されるナノホール電極と
を有することを特徴とする量子半導体装置。

【請求項２】
前記ナノホール電極の直径は、２０～３０ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の量子半導体装置。

【請求項３】
前記第２の半導体結晶層の膜厚は、８～１５ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の量子半導体装置。

【請求項４】
前記第１および第２の量子ドットはＩｎＡｓであり、前記第１および第２の半導体結晶層はＧａＡｓであることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の量子半導体装置。

【請求項５】
半導体基板上に、第１の量子ドットと、前記第１の量子ドットを埋め込む第１の半導体結晶層を形成するステップと、
前記第１の半導体結晶層上に、コンタクト用の第２の量子ドットと、第２の量子ドットを埋め込む第２の半導体結晶層を形成するステップと、
前記第２の半導体結晶層を所定の条件でアニールして、前記第２の量子ドットの直上にのみナノホールを自己形成するステップと、
前記ナノホールを導電体で埋め込むステップと
を含むことを特徴とする量子半導体装置の製造方法。

【請求項６】
前記アニールは、基板温度４５０～５５０℃で、３～１０分間行うことを特徴とする請求項５に記載の量子半導体装置の製造方法。

【請求項１】
可飽和吸収特性を示す半導体薄膜を有する半導体素子であって、前記半導体薄膜を加圧する加圧手段を有することを特徴とする半導体素子。

【請求項２】
前記加圧手段は、前記半導体薄膜を０Ｐａより大きく、１ＧＰａより小さい圧力で加圧することを特徴とする請求項１記載の半導体素子。

【請求項３】
前記半導体薄膜は、Ｂｅ又はＣが１×１０１９ｃｍ－３以下の濃度で添加されていることを特徴とする請求項１記載の半導体素子。

【請求項４】
前記半導体薄膜は１００ｎｍ以上の厚さを有する請求項１記載の半導体素子。

【請求項５】
前記半導体薄膜は、砒化インジウムガリウムを含んでなることを特徴とする請求項１記載の半導体素子。

【請求項６】
前記半導体薄膜は、多重量子井戸型構造の薄膜であることを特徴とする請求項１記載の半導体薄膜。

【請求項７】
基板と、該基板上に配置される複数の光入力部と、該複数の光入力部から入力される光に基づいて光の透過、不透過を制御する可飽和吸収特性を示す半導体薄膜と、該半導体薄膜が光を透過した場合に光を外部に導く出力部と、該半導体薄膜を加圧する加圧手段と、を有することを特徴とする半導体素子。

【請求項８】
前記加圧手段は、前記半導体薄膜を０Ｐａより大きく、１ＧＰａより小さい圧力で加圧することを特徴とする請求項７記載の半導体素子。

【請求項９】
前記半導体薄膜は、Ｂｅ又はＣが１×１０１９ｃｍ－３以下の濃度で添加されていることを特徴とする請求項７記載の半導体素子。

【請求項１０】
前記半導体薄膜は１００ｎｍ以上の厚さを有する請求項７記載の半導体素子。

【請求項１１】
前記半導体薄膜は、砒化インジウムガリウムを含んでなることを特徴とする請求項７記載の半導体素子。

【請求項１２】
前記半導体薄膜は、多重量子井戸構造の薄膜であることを特徴とする請求項７記載の半導体素子。