MUKAI Kohki

Affiliation

Faculty of Engineering, Division of Systems Research

Job Title

Professor

Date of Birth

1963

Research Fields, Keywords

ナノテクノロジー, マイクロマシン, 化合物半導体, 光素子, 酸化物ワイドギャップ半導体, 無電解めっき, 量子ドット

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Related SDGs




ORCID  https://orcid.org/0000-0002-1334-6604

写真a

The Best Research Achievement in Research Career 【 display / non-display

The Best Research Achievement in the last 5 years 【 display / non-display

  • 【Published Thesis】 Photon generator combined with silica-coated quantum dot and metamaterial fabricated by the scanning probe microscope lithography  2020.04

    【Published Thesis】 Chemical synthesis and band gap control of Ga2O3:Co nanocrystals  2019.03

    【Published Thesis】 Superlattice formation of faceted PbS quantum dots with three-dimensionally aligned crystal orientation  2018.07

    【Published Thesis】 All-silicon photon emitter with colloidal PbS quantum dot in tunable microcavity  2018.09

    【Published Thesis】 Controlling The Electron Coupled State in The Superlattice of PbS Quantum Dots by Replacing Ligands  2017.05

Education 【 display / non-display

  •  
    -
    1986

    Kyoto University   Graduated

Degree 【 display / non-display

  • Doctor of Engineering - Kyoto University

Campus Career 【 display / non-display

  • 2017.4
     
     

    Duty   Yokohama National UniversityFaculty of Engineering   Division of Systems Research   Professor  

  • 2009.4
    -
    2017.3

    Duty   Yokohama National UniversityFaculty of Engineering   Division of Materials Science and Chemical Engineering   Professor  

  • 2007.4
    -
    2009.3

    Duty   Yokohama National UniversityFaculty of Engineering   Division of Materials Science and Chemical Engineering   Associate Professor  

  • 2003.4
    -
    2007.3

    Duty   Yokohama National UniversityFaculty of Engineering   Division of Materials Science and Chemical Engineering   Associate Professor  

  • 2018.4
     
     

    Concurrently   Yokohama National UniversityGraduate school of Engineering Science   Department of Mechanical Engineering, Materials Science and Ocean Engineering   Professor  

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External Career 【 display / non-display

  • 1999.4
    -
    2001.3

     

  • 1999.4
    -
    2000.3

     

  • 1990.3
    -
    2003.3

     

  • 1986.4
    -
    1990.2

     

Academic Society Affiliations 【 display / non-display

  • 2019.12
     
     
     

    Material Research Society

  •  
     
     
     

    日本物理学会

  •  
     
     
     

    The Institute of Pure and Applied Physics (IPAP)

  •  
     
     
     

    電子情報通信学会

  •  
     
     
     

    応用物理学会

Research Areas 【 display / non-display

  • Nanotechnology/Materials / Applied physical properties

  • Nanotechnology/Materials / Thin film/surface and interfacial physical properties

  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Electron device and electronic equipment

  • Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Electric and electronic materials

  • Nanotechnology/Materials / Nano/micro-systems

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Qualification acquired 【 display / non-display

  • Organic Solvent Work Chief Person

  • Specified Chemical Substances Work Chief

  • X-ray Work Chief Person

 

Research Career 【 display / non-display

  • ワイドギャップ半導体工学

    Basic Science Research Program  

    Project Year: 2017.4

  • ナノ構造半導体工学

    Basic Science Research Program  

    Project Year:

  • 新規な全光信号処理素子の設計と動作評価

    Advanced Technology Development Research  

    Project Year:

  • 金属製3次元マイクロマシンの製造技術

    Advanced Technology Development Research  

    Project Year:

  • 最先端フォトニック材料およびデバイス

    Advanced Technology Development Research  

    Project Year:

Books 【 display / non-display

  • Self-assembled quantum dot structure composed of III-V compound semiconductors

    ( Role: Joint author)

    Nano and Micro Materials, Springer 

     More details

    Language:English Book type:Scholarly book

  • Self-Assembled InGaAs/GaAs Quantum Dots

    ( Role: Joint author)

    Semiconductors and Semimetals (Academic Press, New York) 

     More details

    Language:English Book type:Scholarly book

  • Semiconductor Quantum Well Intermixing : Material Properties and Optoelectronic Applications

    ( Role: Joint author)

    Gordon & Breach, Amsterdam 

     More details

    Language:English Book type:Scholarly book

  • Self-Assembled InGaAs/GaAs Quantum Dots

    ( Role: Joint author)

    Academic Press, New York 

     More details

    Language:English Book type:Scholarly book

  • Interdiffusion in Lattice-Matched Quantum Wells and Self-Formed Quantum Dots Composed of III-V Semiconductors

    ( Role: Joint author)

    Optoelectronic Properties of Semiconductors and Superlattices, Gordon & Breach, Amsterdam 

     More details

    Language:English Book type:Scholarly book

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Thesis for a degree 【 display / non-display

  • Growth and Characterization of Self-Assembled InGaAs/GaAs Quantum Dots and Their Application to Lasers

    向井 剛輝

    2000.9

    Doctoral Thesis   Single Work    [Reviewed]

     More details

    京都大学博士(工学)工学研究科 電子工学専攻 論工博第3541号
    本博士論文の目的は、1)InGaAs量子ドットの自己形成現象(特に通信用波長である1.3ミクロンで発光する量子ドットについて)、2)自己形成量子ドットの基礎的な光学物性、3)自己形成量子ドットの半導体レーザへのsuccessfulな応用、を示すことにある。本研究開始時には量子ドットの自己形成現象は未だ発見されていなかったが、現在では自己形成量子ドットを用いたレーザが、いくつかの特性において量子井戸レーザと肩を並べるまでになった。筆者は、この分野におけるいくつかの重要な発展に貢献した。まず、自己形成量子ドットが一般に知られる以前に、筆者は独自にInGaAs/GaAs量子ドットの自己形成現象を発見した。そのドットの発光波長は1.3や1.5ミクロンの実用波長をカバーし、通常のStranski-Krastanov (SK)タイプのドットとは異なることが後に分かった。SKドットより高均一なそのドットを用いて、初めてドット内部の離散準位からの発光を観測した。また、その離散準位間のフォノンボトルネック(PB)現象(エネルギ保存則を満たすフォノンが無いことに起因する、準位間キャリア緩和レートの低下)を早い段階で実験的に検証した。提案した新しいモデルによって量子ドット固有のフォトルミネッセンス (PL)減衰曲線を再現し、PB現象を定量的に評価した。また筆者は、量子ドットレーザのミリアンペアでの室温発振を実現し、さらに、世界で初めての(光通信波長帯の)1.3ミクロンにおける室温連続発振を達成した。

Papers 【 display / non-display

  • Long carrier lifetime in faceted PbS quantum dot superlattice fabricated by sedimentation method

    Mukai Kohki, Kimura Ryota, Sugisaki Shunta, Sugimoto Takuya, Fujishima Masanobu, Watanabe Sui

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   59   SGGH01-1 - SGGH01-6   2020.4  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

  • Photon generator combined with silica-coated quantum dot and metamaterial fabricated by the scanning probe microscope lithography

    Mukai Kohki, Sugimoto Takuya, Sugisaki Shunta, Ikeda Kosuke, Watanabe Sui

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   59   SGGH06-1 - SGGH06-8   2020.4  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

  • Modulation of the optical absorption edge of epsilon- and kappa - Ga2O3 due to Co impurities caused by band structure changes: Work function measurements and first-principle calculations

    Yamanaka K., Raebiger H., Mukai K., Shudo K.

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS   127 ( 6 )   065701   2020.2  [Reviewed]

    DOI Web of Science

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Joint Work  

  • Extended carrier lifetime of faceted PbS quantum dots in superlattice film formed by sedimentation method

    Kohki Mukai, Ryota Kimura, Shunta Sugisaki, Takuya Sugimoto, and Masanobu Fujishima

    abs. of Material Research Society (MRS) Fall Meeting   2019.12

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (international conference proceedings)   Single Work  

  • Solid-state photon generator of silica-coated quantum dot combined with metamaterial fabricated by the scanning probe microscope lithography

    T. Sugimoto, S. Sugisaki, S. Watanabe, K. Mukai,

    International Conference on Solid State Devices and Materials (PS-8-03)   2019.9

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (international conference proceedings)   Publisher:Solid State Devices and Materials (PS-8-03)   Joint Work  

    Poster Session (13:00-15:00) Toyoda Auditorium
    08: Low Dimensional Devices and Materials

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Review Papers 【 display / non-display

  • Special Issue “Superlattice Devices"

    Kohki Mukai

    2019.7

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (trade magazine, newspaper, online media)   Single Work  

  • コロイド型量子ドットを用いた光子発生器

    向井剛輝

    光アライアンス   Vol.30 ( 7 )   16 - 19   2019.7

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (bulletin of university, research institution)   Publisher:日本工業出版   Single Work  

  • 3次元着脱式マイクロファスナー

    Electronic Journal 第881回 Technical Seminar   2011.8

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (trade magazine, newspaper, online media)   Single Work  

  • 3次元着脱式導電性マイクロファスナー

    向井 剛輝

    マテリアルステージ   11 ( 4 )   20 - 22   2011.7

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (other)   Single Work  

    従来は,主にはんだバンプや ACF(異方性導電フィルム)などの接合技が用いられている導電性接合技術分野において、これらの既存技術と一線を画し,ミリオーダーからミクロンオーダー,ナノオーダーまで幅広く対応可能で、かつ着脱が自由にできる、独自に開発したマイクロファスナーとその製造技術について解説した。

  • 基板や部品を3次元的に導電性接合する着脱式マイクロファスナー

    JST新技術説明会   2011.2

     More details

    Language:Japanese   Publishing type:Article, review, commentary, editorial, etc. (other)   Single Work  

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Industrial Property Rights 【 display / non-display

  • マイクロファスナー、マイクロファスナーの製造方法、及びマイクロファスナー素子

    向井剛輝、丸尾昭二

     More details

    Applicant:横浜国大

    Application no:特願2010-005809  Date applied:2010.1.14

    Country of applicant:Domestic  

  • 微小構造体の製造方法

    向井剛輝、丸尾昭二、八高隆雄

     More details

    Applicant:向井剛輝、丸尾昭二、八高隆雄

    Application no:特願2004-217825  Date applied:2004.7

    Country of applicant:Domestic  

  • 光制御素子、発光素子、光回路装置

    向井剛輝

     More details

    Applicant:向井剛輝

    Application no:特願2004-215574  Date applied:2004.7

    Country of applicant:Domestic  

  • 光干渉器

    向井剛輝

     More details

    Application no:特許2002-324761  Date applied:2002.11.8

    Country of applicant:Domestic  

  • モノリシック光干渉素子

    向井剛輝

     More details

    Application no:特許2002-298445  Date applied:2002.10.11

    Country of applicant:Domestic  

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Awards 【 display / non-display

  • 応⽤物理学会第14回(2020年度)フェロー表彰

    2020.9   公益社団法⼈ 応⽤物理学会   光通信波⻑帯量⼦ドットとそのレーザー応⽤に関する先駆的研究

    Individual or group name of awards: 向井剛輝

  • 文部科学大臣表彰 科学技術賞

    2008.4    

  • JJAP編集貢献賞

    2008.4    

  • 船井情報科学振興賞

    2007.4    

  • ISCS Young Scientist Award (化合物半導体国際会議)

    2000.10    

Grant-in-Aid for Scientific Research 【 display / non-display

  • コロイド型量子ドット超格子膜の開発による太陽電池の高効率化の実証

    2018.4 - 2021.3

    科学研究費補助金  Grant-in-Aid for Scientific Research(C)

    Investigator(s):向井剛輝

      More details

    Grant type:Competitive

  • 化学合成した量子ドットを用いる量子光学固体素子の製造技術の研究

    2012.4 - 2015.3

    科学研究費補助金  Grant-in-Aid for Scientific Research(B)

    Investigator(s):向井剛輝

      More details

    Grant type:Competitive

  • ポリマー分散型量子ドットを内包するマイクロキャビティ構造の研究

    2008.4 - 2011.3

    科学研究費補助金  Grant-in-Aid for Scientific Research(C)

      More details

    Grant type:Competitive

Other external funds procured 【 display / non-display

  • コロイド型量子ドット超格子を有する高効率有機太陽電池の研究

    2018.2 - 2020.3

    Private Foundations  能村膜構造技術振興財団

  • コロイド型量子ドットとメタマテリアルの結合を用いた単一光子源の開発

    2017.5 - 2018.3

    Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology  ナノテクノロジープラットフォーム

    Investigator(s):向井剛輝

  • 超高効率太陽電池を実現するコロイド型量子ドット超格子の拡大均一化技術

    2016.4 - 2018.3

    Private Foundations  岩谷直治記念財団研究助成

  • メタマテリアルと量子ドットを用いた極小単一光子放出器の創出

    2016.4 - 2018.3

    Private Foundations  キャノン財団研究助成

    Investigator(s):向井剛輝

Presentations 【 display / non-display

  • Ga2O3ナノワイヤーの化学合成技術の開発

    廣田奎史郎、向井剛輝

    春期応用物理学会講演会  応用物理学会

     More details

    Event date: 2021.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

  • シラン化プロセスの導入と逆ミセルサイズの調整によるシリカコートPbSQDの単分散性の向上

    池田航介、八田伶音、向井剛輝

    春期応用物理学会講演会  (オンライン)  応用物理学会

     More details

    Event date: 2021.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:オンライン  

  • 超格子構造実現のための赤外発光コロイド型SnSe量子ドット合成技術の検討

    中山ケビン、向井剛輝

    春期応用物理学会講演会  応用物理学会

     More details

    Event date: 2021.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

  • 位置制御されたPbS量子ドットとメタマテリアルとの組み合わせによる発光特性制御

    杉崎 俊太、杉本 卓也、池田 航介、向井 剛輝

    春期応用物理学会講演会  (上智大学四谷キャンパス)  応用物理学会

     More details

    Event date: 2020.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:上智大学四谷キャンパス  

  • HCl添加による化学合成Ga2O3ナノワイヤーの長繊維化

    廣田 奎史郎、船越 拓哉、向井 剛輝

    春期応用物理学会講演会  (上智大学四谷キャンパス)  応用物理学会

     More details

    Event date: 2020.3

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:上智大学四谷キャンパス  

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Preferred joint research theme 【 display / non-display

  • 金属製3次元マイクロマシンの製造技術

  • 有機太陽電池(量子ドット)

Past of Collaboration and Commissioned Research 【 display / non-display

  • 酸化ガリウム基板の光素子応用のための基礎検討

    Cooperative Research within Japan  

    Project Year: 2017.4  -  2018.3 

  • Ni-Ti合金金属薄膜のドライプロセスによる作製と機能創生

    Offer organization: 横浜市工業技術支援センター   Cooperative Research within Japan  

    Project Year: 2012.4  -  2014.3 

  • 光造形技術を応用したマイクロ部品成形技術の研究

    Offer organization: 日本発条   Cooperative Research within Japan  

    Project Year: 2011.6  -  2012.3 

  • 3次元マイクロ光造形技術のMEMS応用

    Offer organization: ソニー   Cooperative Research within Japan  

    Project Year: 2010.12  -  2014.3 

  • 3次元微細構造デバイスの製造・計測・評価システムの開発

    Cooperative Research within an affiliated university or institute  

    Project Year: 2010.6  -  2011.3 

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Charge of on-campus class subject 【 display / non-display

  • 2021   材料工学特別研究

    Graduate school of Engineering Science

  • 2021   材料工学学外研修

    Graduate school of Engineering Science

  • 2021   材料工学教育研修

    Graduate school of Engineering Science

  • 2021   材料工学特別演習

    Graduate school of Engineering Science

  • 2021   先進材料工学特論

    Graduate school of Engineering Science

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Committee Memberships 【 display / non-display

  • NEDO技術委員

    2021.4 - 2023.3 

     More details

    Committee type:Government 

  • 日本学術振興会特別研究員等審査会

    2018.7 - 2019.6  専門委員

     More details

    Committee type:Academic society 

  • YUVEC

    2014.4 - 2016.5  理事

     More details

    Committee type:Other 

  • 船井情報科学振興財団 評議員選定委員会

    2010.7 - 2011.3  最初の評議員選定委員

     More details

    Committee type:Other 

  • (社)電子情報通信学会 レーザ・量子エレクトロニクス研究会

    2007  専門委員

     More details

    Committee type:Other 

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Social Contribution(Extension lecture) 【 display / non-display

  • 矢野経済研究所「Yano E Plus」寄稿

    Role(s): Filming support, Edit, Consultant, Report author

    矢野経済研究所  2019.7

     More details

    Audience: Researchers, General public, Scientific organization, Company, Government agency, Media

    Type:Promotional material

  • 日本工業出版「光アライアンス」寄稿

    Role(s): Filming support, Consultant, Official expert, Report author

    2019.7

     More details

    Audience: University students, Graduate students, Researchers, General public, Scientific organization, Company, Government agency

    Type:Promotional material

  • 技術情報協会講演会

    Role(s): Guest

    技術情報協会  2019.1

     More details

    Audience: Researchers, General public

    Type:Lecture

  • 「みなとみらい産官学ラウンドテーブル」第35回公開セミナー

    Role(s): Guest, Host, Lecturer, Consultant, Planner, Logistic support

    2018.2

     More details

    Audience: University students, Graduate students, Researchers, General public, Scientific organization, Company, Government agency

    Type:Lecture

  • 電子情報通信学会 知識ベース「知識の森」寄稿

    Role(s): Consultant, Official expert, Planner, Logistic support, Report author

    2017.11

     More details

    Audience: University students, Graduate students, Teachers, Researchers, General public, Scientific organization, Company, Government agency

    Type:Internet

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Media Coverage 【 display / non-display

  • 矢野経済研究所「Yano E Plus」寄稿

    矢野経済研究所  2021.11