向井 剛輝 (ムカイ コウキ)

MUKAI Kohki

所属組織

大学院工学研究院 システムの創生部門

職名

教授

生年

1963年

研究分野・キーワード

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

メールアドレス

メールアドレス

ホームページ

http://www.kmlab.ynu.ac.jp/

関連SDGs




写真a

代表的な業績 【 表示 / 非表示

出身学校 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1986年

    京都大学   理学部   物理   卒業

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) -  京都大学

学内所属歴 【 表示 / 非表示

  • 2017年04月
    -
    継続中

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   システムの創生部門   教授  

  • 2009年04月
    -
    2017年03月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   機能の創生部門   教授  

  • 2007年04月
    -
    2009年03月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   機能の創生部門   准教授  

  • 2003年04月
    -
    2007年03月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   機能の創生部門   助教授  

  • 2018年04月
    -
    継続中

    併任   横浜国立大学   大学院理工学府   機械・材料・海洋系工学専攻   教授  

全件表示 >>

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 1999年04月
    -
    2001年03月

      (財)光産業技術振興協会   光技術動向調査委員(兼務)

  • 1999年04月
    -
    2000年03月

      技術研究組合新情報処理開発機構   研究員(兼務)

  • 1990年03月
    -
    2003年03月

      (株)富士通研究所   /

  • 1986年04月
    -
    1990年02月

      鐘紡(株)開発研究所   /

所属学会 【 表示 / 非表示

  • 2019年12月
    -
    継続中
     

    米国MRS

  •  
     
     
     

    電子情報通信学会

  •  
     
     
     

    応用物理学会

  •  
     
     
     

    日本物理学会

  •  
     
     
     

    The Institute of Pure and Applied Physics (IPAP)

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 電子・電気材料工学

  • 電子デバイス・電子機器

  • 薄膜・表面界面物性

  • 応用物性

  • 光工学・光量子科学

全件表示 >>

取得資格 【 表示 / 非表示

  • エックス線作業主任者

  • 有機溶剤作業主任者

  • 特定化学物質等作業主任者

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • ナノ構造半導体工学

    基礎科学研究  

    研究期間:  - 

  • ワイドギャップ半導体工学

    基礎科学研究  

    研究期間: 2017年04月  -  継続中

  • 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

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

    (担当: 共著 )

    Nano and Micro Materials, Springer  2008年

  • Self-Assembled InGaAs/GaAs Quantum Dots

    (担当: 共著 )

    Semiconductors and Semimetals (Academic Press, New York)  1999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

全件表示 >>

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

  • 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 )   2020年02月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • 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   2020年02月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • 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   2020年02月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • 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年12月

    単著

  • 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) ( Solid State Devices and Materials (PS-8-03) )    2019年09月

    共著

     概要を見る

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

全件表示 >>

総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • 特集「超格子デバイス」

    向井剛輝

    (株)矢野経済研究所「Yano E Plus」     2019年07月  [依頼有り]

    総説・解説(商業誌)   単著

  • 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 ( 日本工業出版 )  Vol.30 ( 7 ) 16 - 19   2019年07月

    総説・解説(大学・研究所紀要)   単著

  • 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

全件表示 >>

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

全件表示 >>

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

  • 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

  • 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

    提供機関:  民間財団等  能村膜構造技術振興財団

    研究期間: 2018年02月  -  2020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

  • 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 

研究発表 【 表示 / 非表示

  • 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)  2020年03月12日   応用物理学会

  • 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)  2020年03月12日   応用物理学会

  • 沈降法を用いて作製したPbS量子ドット超格子膜の太陽電池への応用

    木村亮太、藤島将伸、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)  2020年03月12日   応用物理学会

  • CuInS2量子ドットの結晶構造及びバンドギャップの合成条件依存性

    中山 ケビン、池田 航介、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)  2020年03月12日   応用物理学会

  • スプリットリング型共振器を用いた単一量子ドットの発光制御技術の検討

    青山 大介、杉本 卓也、杉崎 俊太、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)  2020年03月12日   応用物理学会

全件表示 >>

共同研究希望テーマ 【 表示 / 非表示

  • 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)

共同・受託研究情報 【 表示 / 非表示

  • 酸化ガリウム基板の光素子応用のための基礎検討

    国内共同研究  

    研究期間: 2017年04月  -  2018年03月 

  • 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

    提供機関: 横浜市工業技術支援センター  国内共同研究  

    研究期間: 2012年04月  -  2014年03月 

  • 光造形技術を応用したマイクロ部品成形技術の研究

    提供機関: 日本発条  国内共同研究  

    研究期間: 2011年06月  -  2012年03月 

  • 3次元マイクロ光造形技術のMEMS応用

    提供機関: ソニー  国内共同研究  

    研究期間: 2010年12月  -  2014年03月 

  • 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

    学内共同研究  

    研究期間: 2010年06月  -  2011年03月 

全件表示 >>

 

担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 大学院理工学府  材料工学特別研究

  • 大学院理工学府  材料工学学外研修

  • 大学院理工学府  材料工学教育研修

  • 大学院理工学府  材料工学特別演習

  • 大学院理工学府  先進材料工学特論

全件表示 >>

教育活動に関する受賞 【 表示 / 非表示

  • 日本金属学会・日本鉄鋼協会奨学賞

    2012年03月10日   日本金属学会・日本鉄鋼協会  

    受賞者: 田中 潤

その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 2020年03月
     
     
    PbS量子ドット超格子膜の面方位制御と有機太陽電池への応用   (学会等における学生の発表実績)

     概要を見る

    ナノテク交流シンポジウム

  • 2020年03月
     
     
    シリカコートPbS/PbSeコア-シェル型量子ドットのサイズ制御と発光特性の改善   (学会等における学生の発表実績)

     概要を見る

    ナノテク交流シンポジウム

  • 2020年03月
     
     
    PbS量子ドットとメタマテリアルを組み合わせた単一光子発生素子の高性能化   (学会等における学生の発表実績)

     概要を見る

    ナノテク交流シンポジウム

  • 2020年03月
     
     
    HCl添加による化学合成Ga2O3ナノワイヤーの長繊維化   (学会等における学生の発表実績)

     概要を見る

    春期応用物理学会講演会

  • 2020年03月
     
     
    沈降法を用いて作製したPbS量子ドット超格子膜の太陽電池への応用   (学会等における学生の発表実績)

     概要を見る

    春期応用物理学会講演会

全件表示 >>

 

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
    -
    2016年05月

    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

全件表示 >>

社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示

  • 矢野経済研究所「Yano E Plus」寄稿

    矢野経済研究所 

    2019年07月
     
     

  • 日本工業出版「光アライアンス」寄稿

    2019年07月
     
     

  • 技術情報協会講演会

    技術情報協会 

    2019年01月
     
     

  • 「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

    2018年02月
     
     

  • 電子情報通信学会 知識ベース「知識の森」寄稿

    2017年11月
     
     

全件表示 >>

 

学内活動 【 表示 / 非表示

  • 2020年04月
    -
    2021年03月
      工学安全衛生委員長   (部局内委員会)

  • 2019年04月
    -
    2020年03月
      工学安全衛生副委員長   (部局内委員会)

  • 2017年04月
    -
    2019年03月
      機械・材料・海洋系学科学科長   (全学委員会)

  • 2017年04月
    -
    2019年03月
      名教就美会副会長(学科同窓会)   (その他の主要活動)

  • 2017年04月
    -
    2019年03月
      材料工学ユニット代表   (部局内委員会)

全件表示 >>