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、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/



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

  •  
     
     
     

    応用物理学会

  •  
     
     
     

    日本物理学会

  •  
     
     
     

    The Institute of Pure and Applied Physics (IPAP)

  •  
     
     
     

    電子情報通信学会

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

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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:  - 

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • Superlattice formation of faceted PbS quantum dots with three-dimensionally aligned crystal orientation

    Kohki Mukai, Satoshi Fujimoto and Fumimasa Suetsugu

    Applied Physics Express ( The Japan Socity of Applied Physics )  11 ( 8 ) 085601   2018年07月  [査読有り]

    共著

    DOI

  • Silica coating of PbS quantum dots and their position control using a nanohole on Si substrate

    Kohki Mukai, Isao Okumura, Yuta Nishizaki, Shuzo Yamashita, Keisuke Niwa

    Japanese Journal of Applied Physics ( IOP PUBLISHING LTD )  57 ( 4S ) 04FH01   2018年04月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • Formation of superlattice with aligned plane orientation of colloidal PbS quantum dots

    Kohki Mukai, Satoshi Fujimoto, Fumimasa Suetsugu

    Japanese Journal of Applied Physics ( IOP PUBLISHING LTD )  57 ( 4 ) 04FS02   2018年04月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

  • Large Red Shift of Emission of PbS Quantum-dot Superlattice with Butylamine Ligands

    Mukai, Kohki; Suetsugu, Fumimasa; Niwa, Keisuke

    Current Nanoscience ( BENTHAM SCIENCE PUBL LTD )  13 ( 6 ) 574 - 578   2017年12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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • Template method used for position control of individual silica-coated quantum dot and formation of quantum-dot perfect superlattice (invited )",

    Kohki Mukai

    4th World Congress on Materials Science & Engineering (Materials Science Congress-2018)  2018年08月13日  

  • Colloidal Quantum-Dot Superlattice for Solar Cell Application

    Kohki Mukai

    APSMR 2018 Annual Meeting (Asia Pacific Society for Materials Research)  2018年07月19日  

  • Template method for individual positioning and dense packing of colloidal quantum dot for optoelectronic device application

    Kohki Mukai  [招待有り]

    IUMRS-ICAM 2017 (International Conference on Advanced Materials 2017)  (Kyoto Univ.,Japan)  2017年09月01日  

  • 3次元マイクロ造形の応用研究

    AFシンポジウム  (横浜)  2009年10月  

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

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

  • 大学院理工学府  材料工学国際インターンシップ

  • 大学院理工学府  サブ・リサーチ材料工学演習

  • 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

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学外審議会・委員会等 【 表示 / 非表示

  • 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

  • (財)光産業技術振興協会(OITDA) 光技術動向調査委員会

    1999年
    -
    2001年

    その他   委員

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
     
     

     概要を見る

    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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