研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• ナノ構造半導体工学

  基礎科学研究  

  研究期間：  - 

• 新規な全光信号処理素子の設計と動作評価

  先端技術開発研究  

  研究期間：  - 

• 金属製３次元マイクロマシンの製造技術

  先端技術開発研究  

  研究期間：  - 

• 最先端フォトニック材料およびデバイス

  先端技術開発研究  

  研究期間：  - 

著書 【 表示 ／ 非表示 】

著書 【 表示 ／ 非表示 】

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

  (担当： 共著 )

  Nano and Micro Materials, Springer  2008年

• Semiconductor Quantum Well Intermixing : Material Properties and Optoelectronic Applications

  (担当： 共著 )

  Gordon & Breach, Amsterdam  1999年

• Self-Assembled InGaAs/GaAs Quantum Dots

  (担当： 共著 )

  Academic Press, New York  1999年

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

  (担当： 共著 )

  Optoelectronic Properties of Semiconductors and Superlattices, Gordon & Breach, Amsterdam  1999年

• Self-Assembled InGaAs/GaAs Quantum Dots

  (担当： 共著 )

  Semiconductors and Semimetals (Academic Press, New York)  1999年

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学位論文 【 表示 ／ 非表示 】

学位論文 【 表示 ／ 非表示 】

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

  向井　剛輝

    2000年09月  [査読有り]

  学位論文（博士）   単著

  　概要を見る

  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。

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Chemical synthesis and band gap control of Ga2O3:Co nanocrystals

  K Mukai, A Tsuno, K Shudo,H Otani

  Japanese Journal of Applied Physics   58 ( SB )   2019年03月  [査読有り]

  共著

  DOI

• Photon generating device combining metamaterial with silica-coated PbS quantum dots

  Takuya SUGIMOTO, Shunta SUGISAKI, Sui WATANABE, Kohki MUKAI

  The 9th International Symposium on Advanced Functional Materials     2019年03月

  共著

• A photon generating device composed of a quantum dot and a metamaterial element

  K Mukai, S Watanabe, I Okumura,,T Sugimoto

  Japanese Journal of Applied Physics   58 ( SB )   2019年03月  [査読有り]

  共著

  DOI

• Methods for controlling colloidal quantum dots for future optoelectronics

  Kohki Mukai

  20th World Summit on Nanotechnology and Expo     2018年10月  [招待有り]

  単著

• All-silicon photon emitter with colloidal PbS quantum dot in tunable microcavity

  Kohki Mukai, Kei Shibata, Yuuto Nakatsuka, Masakazu Ikai

  Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures ( ELSEVIER )  103   417 - 422   2018年09月  [査読有り]

  共著

  Web of Science DOI

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総説・解説記事 【 表示 ／ 非表示 】

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• 3次元着脱式マイクロファスナー

  Electronic Journal 第881回 Technical Seminar     2011年08月

  総説・解説（商業誌）   単著

• 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年07月

  総説・解説（その他）   単著

  　概要を見る

  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年02月

  総説・解説（その他）   単著

• ３次元マイクロ製品の研究・製造拠点としての横浜エリア

  テクニカルショウ横浜2010     2011年02月

  総説・解説（商業誌）   単著

• 光造形技術をベースとした３次元マイクロ部品の創生

  横浜企業経営支援財団　産学交流サロン     2011年01月

  総説・解説（学術雑誌）   単著

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工業所有権 【 表示 ／ 非表示 】

工業所有権 【 表示 ／ 非表示 】

• 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

  特願 特願2010-005809 

  向井剛輝、丸尾昭二

• 微小構造体の製造方法

  特願 特願2004-217825 

  向井剛輝、丸尾昭二、八高隆雄

• 光制御素子、発光素子、光回路装置

  特願 特願2004-215574 

  向井剛輝

• 光干渉器

  特願 特許2002-324761 

  向井剛輝

• モノリシック光干渉素子

  特願 特許2002-298445 

  向井剛輝

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学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 文部科学大臣表彰　科学技術賞

  2008年04月    

• JJAP編集貢献賞

  2008年04月    

• 船井情報科学振興賞

  2007年04月    

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

  2000年10月    

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

• 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

  基盤研究(C)

  研究期間:  2018年04月  -  2021年03月  代表者:  向井剛輝

• 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

  基盤研究(B)

  研究期間:  2012年04月  -  2015年03月  代表者:  向井剛輝

• 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

  基盤研究(C)

  研究期間:  2008年04月  -  2011年03月 

その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】

その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】

• 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

  提供機関:  民間財団等  岩谷直治記念財団研究助成

  研究期間： 2016年04月  -  2018年03月 

• 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

  提供機関:  民間財団等  キャノン財団研究助成

  研究期間： 2016年04月  -  2018年03月  代表者:  向井剛輝

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

• X線回折を用いたPbS量子ドット超格子の配列評価技術

  藤本 智士、中塚 裕斗、加納 朋弥、向井 剛輝

  春期応用物理学会講演会  2019年03月19日  

• 化学合成によるGa2O3:Cdナノ結晶の作製とバンドギャップ制御

  船越拓哉, 築野晃, 大谷裕之, 首藤健一, 向井剛輝

  春期応用物理学会講演会  2019年03月09日  

• メタマテリアルとシリカコートPbS量子ドットを組み合わせた光子発生素子

  杉本 卓也、杉崎 俊太、渡辺 彗、向井 剛輝

  春期応用物理学会講演会  2019年03月09日  

• PbS量子ドットの多層シェル化と発光強度の改善

  池田 航介、渡辺 彗、藤島 将伸、向井 剛輝

  春期応用物理学会講演会  2019年03月09日  

• 沈降法によって作製したファセット付きPbS量子ドット超格子の光学特性

  木村 亮太、杉崎 俊太、杉本 卓也、藤島 将伸、渡辺 彗、向井 剛輝

  春期応用物理学会講演会  2019年03月09日  

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共同研究希望テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

共同研究希望テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】

• 超高速光デバイスに関する研究

  国内共同研究  

  研究期間： 2003年  -  2007年 

• 最先端フォトニックデバイスに関する研究

  国内共同研究  

  研究期間： 2000年  -  2001年 

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

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学外審議会・委員会等 【 表示 ／ 非表示 】

学外審議会・委員会等 【 表示 ／ 非表示 】

• 日本学術振興会特別研究員等審査会

  2018年07月

  -

  2019年06月

  学協会   専門委員

• YUVEC

  2014年04月

  -

  継続中

  その他   理事

• 船井情報科学振興財団　評議員選定委員会

  2010年07月

  -

  2011年03月

  その他   最初の評議員選定委員

• （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年

  -

  継続中

  その他   専門委員

• （社）応用物理学会　Japanese Journal of Applied Physics

  2002年

  -

  2009年

  その他   編集委員

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社会活動（公開講座等） 【 表示 ／ 非表示 】

社会活動（公開講座等） 【 表示 ／ 非表示 】

• Electronic Journal 第881回 Technical Seminar

  Electronic Journal  （東京） 

  2011年08月

  　

  　

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  3次元着脱式マイクロファスナー

• テクニカルショウ横浜2010

  （横浜） 

  2011年02月

  　

  　

  　概要を見る

  ３次元マイクロ製品の研究・製造拠点としての横浜エリア

• JST新技術説明会

  JST 

  2011年02月

  　

  　

  　概要を見る

  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

• 横浜企業経営支援財団　産学交流サロン

  横浜企業経営支援財団  （横浜） 

  2011年01月

  　

  　

  　概要を見る

  光造形技術をベースとした３次元マイクロ部品の創生

• 島根県立益田高校SSH講演会

  益田高校SSH委員会  （島根県） 

  2010年02月

  　

  　

  　概要を見る

  ナノ・テクノロジーの研究者から後輩に向けて

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学内活動 【 表示 ／ 非表示 】

学内活動 【 表示 ／ 非表示 】