半导体激光元件以及使用该半导体激光元件的近场光射出装置转让专利

申请号 : CN201480003304.1

文献号 : CN104854766B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 谷健太郎川上俊之有吉章

申请人 : 夏普株式会社

摘要 :

半导体激光元件(40)具备:由半导体构成的基板(41);层叠在基板(41)上并包含活性层(42e)的半导体层叠膜(42);相对于基板(41)在形成有半导体层叠膜(42)一侧的与活性层(42e)平行的面设置的第1电极(47)以及第2电极(48);和设置在与活性层(42e)垂直的相对置的两端面(40a、40b)的端面保护膜(55),在半导体激光元件(40)中,将形成端面保护膜(55)的一个端面(40a)作为半导体激光元件(40)的固定面使用。

权利要求 :

1.一种半导体激光元件,具备:由半导体构成的基板;

层叠在所述基板上并且包含活性层的半导体层叠膜;

相对于所述基板在形成有所述半导体层叠膜的一侧的与所述活性层平行的面设置的第1电极以及第2电极;和在与所述活性层垂直的相对置的两端面设置的端面保护膜,其中,将形成有所述端面保护膜的一个所述端面作为所述半导体激光元件的固定面使用,所述第1电极设置在通过对所述半导体层叠膜进行蚀刻所形成的下挖部,所述第2电极设置在所述半导体层叠膜的未被蚀刻的部分即发光部上,在所述固定面上设置导电膜。

2.根据权利要求1所述的半导体激光元件,其特征在于,依次层叠基底层、阻挡层以及反应层来形成所述导电膜。

3.根据权利要求1或2所述的半导体激光元件,其特征在于,振荡波长为650nm~1100nm。

4.根据权利要求1或2所述的半导体激光元件,其特征在于,所述基板的厚度为所述两端面间的长度的1/2以上或者150μm以上。

5.根据权利要求2所述的半导体激光元件,其特征在于,依次层叠第1导电型半导体层、所述活性层、第2导电型半导体层来形成所述半导体层叠膜,在所述基板上层叠绝缘膜以及所述导电膜。

6.根据权利要求5所述的半导体激光元件,其特征在于,所述基板是半绝缘性基板。

7.根据权利要求5或6所述的半导体激光元件,其特征在于,在所述基板与第1导电型半导体层之间设有绝缘层。

8.根据权利要求5或6所述的半导体激光元件,其特征在于,所述绝缘膜由所述端面保护膜形成。

9.一种近场光射出装置,具备:权利要求1~8中任一项所述的半导体激光元件;和具有产生近场光的近场光发生元件的光学构件,将所述固定面固定在所述光学构件上。

说明书 :

半导体激光元件以及使用该半导体激光元件的近场光射出

装置

技术领域

[0001] 本发明涉及单面双电极型的半导体激光元件以及使用该半导体激光元件的近场光射出装置。

背景技术

[0002] 近年来,在激光加工和大容量存储的领域,利用近场光,使由于光的衍射极限而在过去不能实现的微细加工和高密度记录变得可能。射出近场光的近场光射出装置将激光引导到配置近场光发生元件的光波导,将由近场光发生元件产生的近场光照射到所期望的区域。
[0003] 利用近场光来进行高密度记录的热辅助磁记录,为了使磁化更加稳定,使用由磁各向异性能较大的磁性材料形成的磁记录介质。并且,通过近场光的加热来使该磁记录介质的写入数据的部分的各向异性磁场降低,紧接其后施加写入磁场来进行微小的尺寸的写入。
[0004] 在专利文献1公开现有的热辅助磁记录头。图14、图15表示该热辅助磁记录头的概略主视图以及主要部分立体图。热辅助磁记录头1具备浮动块10(slider)以及半导体激光元件40,配置在磁盘D上。
[0005] 浮动块10在旋转的磁盘D上浮起,在面对磁盘D的一端部设置磁记录部13以及磁再现部14。在磁记录部13的近旁设置光波导15,在光波导15内配置产生近场光的近场光发生元件(未图示)。在浮动块10的背面侧(与磁盘D相反的一侧)的设置面10a图案形成供电用的端子17、18。
[0006] 半导体激光元件40在基板41上形成半导体层叠膜42,由在半导体层叠膜42的上部所形成的脊部49形成条带状的光波导46。在基板41的底面形成第1电极47,在半导体层叠膜42的上表面形成第2电极(未图示)。
[0007] 半导体激光元件40的第2电极经由焊料29粘结在副基台21的形成有端子部22的端子面21b上。与副基台21的端子面21b正交的前面21a经由粘结剂等的固定构件19固着在浮动块10的设置面10a。这时,光波导46的一端面的射出部46a与浮动块10的光波导15对置配置。
[0008] 第1电极47经由引线7与端子17连接,端子部22经由引线8与端子18连接。由于第1电极47以及端子部22面向同一方向(图14中左方)配置,因此能容易地连接引线7、8。
[0009] 若对第1电极47与端子部22间施加电压,则从射出部46a射出激光。从射出部46a射出的激光在浮动块10的光波导15中导波而由近场光发生元件产生近场光。磁盘D由于从光波导15射出的近场光的热而局部地各向异性磁场降低,由磁记录部13进行磁记录。由磁再现部14读出记录在磁盘D的数据。
[0010] 另外,半导体激光元件40的发热经由焊料29传递到副基台21,经由固定构件19传递到浮动块10。由此,半导体激光元件40的发热从副基台21以及浮动块10放热。
[0011] 在先技术文献
[0012] 专利文献
[0013] 专利文献1:JP特开2012-18747号公报(第7页~第22页、第2图)
[0014] 发明的概要
[0015] 发明要解决的课题
[0016] 根据上述现有的热辅助磁记录头1,将在端子面21b粘结了半导体激光元件40的副基台21粘结在浮动块10。这时,如图16所示那样,若半导体激光元件40的射出部46a比副基台21的前面21a在Z方向上更突出,就会变成接合不良。即,由于半导体激光元件40碰撞到浮动块10,因此变得无法将副基台21粘结在浮动块10。
[0017] 另外,在如图17所示那样副基台21的前面21a相对于半导体激光元件40的射出部46a在Z方向上较大地突出的情况下也会变成接合不良。即,由于从射出部46a射出的激光L扩散,因此入射到浮动块10的光波导15(参考图14)的激光L减少。由此,若使从半导体激光元件40射出的激光的输出较大,则半导体激光元件40的负载增加,从而可靠性降低。此外,半导体激光元件40的发热增加,由于热应变等而使浮动块10的光波导15的折射率发生变化,从而得不到所期望的近场光。
[0018] 另外,若半导体激光元件40在与端子面21b平行的面内、或与前面21a以及端子面21b垂直的面内倾斜,则射出部46a和光波导15的对位变得困难。
[0019] 由于这些,需要将半导体激光元件40相对于副基台21高精度对位(例如Z方向的位置精度为±1~2μm)。因此,存在热辅助磁记录头1的工时变大且成品率降低的问题。
[0020] 另外,并不限于热辅助磁记录头1,在将半导体激光元件40设于光波导中配置了近场光发生元件的光学构件上的近场光射出装置中,同样有工时变大且成品率降低的问题。

发明内容

[0021] 本发明目的在于,提供能谋求工时削减以及成品率提升的近场光射出装置以及用在其中的半导体激光元件。
[0022] 用于解决课题的手段
[0023] 为了达成上述目的,本发明的半导体激光元件的特征在于,具备:由半导体构成的基板;层叠在所述基板上并且包含活性层的半导体层叠膜;相对于所述基板在形成有所述半导体层叠膜的一侧的与所述活性层平行的面设置的第1电极以及第2电极;以及在与所述活性层垂直的相对置的两端面设置的端面保护膜,将形成有所述端面保护膜的一个所述端面作为所述半导体激光元件的固定面使用。
[0024] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,在所述固定面上设置导电膜。
[0025] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,依次层叠基底层、阻挡层以及反应层而形成所述导电膜。
[0026] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,所述基底层由Pt、Ti、Ni、Co、Cr、Pd、Zr的任意者构成,所述阻挡层由Pt、Ti、Ta、W的任意者构成,所述反应层由Au构成。
[0027] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,振荡波长为650nm~1100nm。
[0028] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,所述基板的厚度为所述两端面间的长度的1/2以上或150μm以上。
[0029] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,依次层叠第1导电型半导体层、所述活性层、第2导电型半导体层而形成所述半导体层叠膜,在所述基板上层叠绝缘膜以及所述导电膜。
[0030] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,所述基板是半绝缘性基板。
[0031] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,所述半绝缘性基板由无掺杂的GaAs或Si构成。
[0032] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,在所述基板与第1导电型半导体层之间设置绝缘层。
[0033] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,所述绝缘层由无掺杂的半导体构成。
[0034] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,所述绝缘层由交替层叠n型半导体和p型半导体的层叠膜构成。
[0035] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,所述绝缘层由交替层叠n型半导体或p型半导体、和半绝缘性的半导体的层叠膜构成。
[0036] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,所述绝缘层由交替层叠n型半导体、半绝缘性的半导体、和p型半导体的层叠膜构成。
[0037] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,所述绝缘膜由所述端面保护膜形成。
[0038] 另外,本发明在上述构成的半导体激光元件的基础上,其特征在于,所述绝缘膜由从Si、Al、Ta、Ti、Zr、Ga的任意者的氧化膜以及Si、Al、Ta、Ti、Zr、Ga的任意者的氮化膜中选择的单层膜或多层膜构成。
[0039] 另外,本发明的近场光射出装置特征在于,具备:上述各构成的半导体激光元件;和具有产生近场光的近场光发生元件的光学构件,将所述固定面固定在所述光学构件上。
[0040] 另外,本发明在上述构成的近场光射出装置的基础上,其特征在于,用焊料或粘结剂将所述固定面和所述光学构件接合。
[0041] 另外,本发明在上述构成的近场光射出装置的基础上,其特征在于,所述光学构件具有与磁记录介质对置在近场光的照射区域进行磁记录的磁记录部。
[0042] 发明的效果
[0043] 根据本发明,半导体激光元件相对于基板在一个方向上具备第1电极以及第2电极,将与活性层垂直的相对置的两端面的一方作为半导体激光元件的固定面使用。由此,不经由副基台、散热片地将半导体激光元件固着在具有近场光发生元件的光学构件,来形成近场光射出装置。因此,能容易地进行光学构件和半导体激光元件的对位,能谋求近场光射出装置的工时削减以及成品率提升。另外,通过减少接合面从而能够谋求热阻的降低。

附图说明

[0044] 图1是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的概略主视图。
[0045] 图2是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的主要部分立体图。
[0046] 图3是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的主视图。
[0047] 图4是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的侧视图。
[0048] 图5是本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的工序图。
[0049] 图6是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的半导体层叠膜形成工序的主视图。
[0050] 图7是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的窗部形成工序的侧视图。
[0051] 图8是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的脊部形成工序的主视图。
[0052] 图9是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的下挖部形成工序的主视图。
[0053] 图10是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的埋入层形成工序的主视图。
[0054] 图11是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的电极形成工序的主视图。
[0055] 图12是表示本发明的第1实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的端面保护膜形成工序的主视图。
[0056] 图13是表示本发明的第3实施方式的热辅助磁记录头的半导体激光元件的主视图。
[0057] 图14是表示现有的热辅助磁记录头的概略主视图。
[0058] 图15是表示现有的热辅助磁记录头的主要部分立体图。
[0059] 图16是表示现有的热辅助磁记录头的半导体激光元件的接合不良的主视图。
[0060] 图17是表示现有的热辅助磁记录头的半导体激光元件的接合不良的主视图。

具体实施方式

[0061] <第1实施方式>
[0062] 以下参考附图来说明本发明的实施方式。为了说明的方便,以下的附图中对与前述的图14、图15所示的现有例同样的部分标注相同标号。图1、图2表示第1实施方式的近场光射出装置即热辅助磁记录头的概略主视图以及主要部分立体图。
[0063] 热辅助磁记录头1搭载于HDD装置等中,通过悬架(未图示)的支承能轴向移动地配置在磁盘D上。热辅助磁记录头1具备:与磁盘D对置的浮动块10(光学构件)、和通过固定构件19固着在浮动块10的半导体激光元件40。固定构件19可以使用银膏等的导电性的粘结剂,但若使用后述的与导电膜56(参考图4)接合的AuSn等的焊料,则能提高接合强度,因此更期望。
[0064] 浮动块10在箭头A方向上旋转的磁盘D上浮起,在介质退出侧的端部具有磁记录部13以及磁再现部14。磁记录部13进行磁记录,磁再现部14检测并输出磁盘D的磁化。
[0065] 在磁记录部13的近旁设置将从半导体激光元件40射出的激光进行导波的光波导15。在光波导15内配置产生近场光的近场光发生元件(未图示)。在浮动块10的背面侧(与磁盘D相反的一侧)的设置面10a,图案形成供电用的端子17、18。
[0066] 半导体激光元件40如后面详述那样,由在形成于基板41上的半导体层叠膜42所设置的脊部49(参考图3)形成条带状的光波导46。在浮动块10的设置面10a,经由固定构件19固着半导体激光元件40的与光波导46垂直的射出面40a。这时,光波导46的一端面的射出部46a与浮动块10的光波导15对置配置。由于省略了现有例所示的副基台21(参考图14),因此能谋求热辅助磁记录头1的轻量化。
[0067] 半导体激光元件40在基板41上层叠半导体层叠膜42。在基板41上形成:具有光波导46的发光部52、和与发光部52相邻的下挖部51。通过蚀刻将半导体层叠膜42下挖到给定位置,由此形成下挖部51。在下挖部51上设置第1电极47,在发光部52上设置第2电极48。
[0068] 第1电极47经由引线7与端子17连接,第2电极48经由引线8与端子18连接。由于第1电极47以及第2电极48面向同一方向(图1中左方)配置,因此能容易地连接引线7、8。
[0069] 图3、图4表示半导体激光元件40的主视图以及穿过脊部49上的侧面截面图。在基板41上依次层叠n型半导体层42n、活性层42e、p型半导体层42p来形成半导体层叠膜42。通过蚀刻将半导体层叠膜42下挖到基板41或n型半导体层42n的中间,由此形成下挖部51,在下挖部51的上表面设置第1电极47。
[0070] 将设于发光部52的脊部49形成为被通过蚀刻下挖到p型半导体层42p的中间而得到的槽部49a夹着两侧方的狭幅的条带状。在槽部49a的两外侧设置高度与脊部49的高度一致的平台49b。也可以略去平台49b,但设置平台49b能保护脊部49。
[0071] 在发光部52的上表面,除去脊部49的上表面以外设置由绝缘膜构成的埋入层50,在脊部49以及埋入层50的上表面设置第2电极48。活性层42e由于经由脊部49被注入电流因此形成条带状的光波导46,从光波导46的端面的射出部46a射出激光。另外,在光波导46的长边方向的两端部由Zn的扩散层63形成窗部60。
[0072] 图5表示半导体激光元件40的工序图。为了形成半导体激光元件40,对晶片状的基板41(参考图3)依次进行半导体层叠膜形成工序、窗部形成工序、脊部形成工序、下挖部形成工序、埋入层形成工序、电极形成工序、研磨工序。之后依次进行第1切断工序、端面保护膜形成工序、导电膜形成工序、第2切断工序,将晶片分割而使半导体激光元件40单片化。
[0073] 图6表示半导体层叠膜形成工序的主视图。在半导体层叠膜形成工序中,通过金属有机化合物气相沉积法(MOCVD法)或分子束结晶生长法(MBE法)等,以由GaAs构成的基板41为基底外延生长GaAs系的半导体,来形成半导体层叠膜42。
[0074] 即,在基板41上依次外延生长第1缓冲层42a、第2缓冲层42b、n型被覆层42c、n侧光导层42d、活性层42e、p侧光导层42f、第1p型被覆层42g、蚀刻停止层42h、第2p型被覆层42i、中间层42j、接触层42k。
[0075] 由第1缓冲层42a、第2缓冲层42b、n型被覆层42c以及n侧光导层42d构成多层膜的n型半导体层42n。由p侧光导层42f、第1p型被覆层42g、蚀刻停止层42h、第2p型被覆层42i、中间层42j以及接触层42k构成多层膜的p型半导体层42p。
[0076] 第1缓冲层42a由n型GaAs形成。第2缓冲层42b由n型GaInP形成。n型被覆(clad)层42c由n型AlGaInP形成。n侧光导层42d由n型AlGaAs形成。活性层42e被形成为层叠由GaAs构成的井层以及由AlGaAs构成的阻挡层的多重量子阱结构。
[0077] p侧光导层42f由p型AlGaAs形成。第1p型被覆层42g由p型AlGaInP形成。蚀刻停止层42h由p型GaInP或无掺杂型GaInP形成。第2p型被覆层42i由p型AlGaInP形成。中间层42j由p型GaInP形成。接触层42k由p型GaAs形成。另外,各层的顺序、组成能适宜变更为最适于半导体激光元件40的设计的内容。
[0078] 图7表示窗部形成工序的侧视图。在窗部形成工序中,通过光刻以及蚀刻将通过等离子CVD法成膜在接触层42k上的ZnO膜61留下光波导46的长边方向的两端部并除去其它部分。接下来,在接触层42k以及ZnO膜61上成膜SiO2等的保护膜62,在400℃~600℃下进行100分钟~300分钟的热处理。由此形成从ZnO膜61扩散了Zn的扩散层63,将活性层42e的井层以及阻挡层混晶化从而在光波导46的长边方向的两端部形成窗部60。然后除去保护膜62以及ZnO膜61。
[0079] 图8表示脊部形成工序的主视图。在脊部形成工序中,通过光刻在半导体层叠膜42上的给定区域形成SiO2等的掩膜(未图示)。接下来,在通过干式蚀刻或湿式蚀刻除去比蚀刻停止层42g更上层的p型半导体层42p而形成槽部49a后,除去掩膜。由此将狭幅(例如2μm)的台地形状的脊部49形成为在与射出面40a(参考图4)垂直的方向上延伸的条带状。
[0080] 图9表示下挖部形成工序的主视图。在下挖部形成工序中,通过光刻以及蚀刻在半导体层叠膜42上的给定区域形成由SiO2构成的掩膜(未图示)。接下来,通过干式蚀刻或湿式蚀刻将半导体层叠膜42下挖到基板41上。由此形成下挖部51,除去掩膜。也可以除去半导体层叠膜42的第2缓冲层42b的上层来形成下挖部51。
[0081] 图10表示埋入层形成工序的主视图。埋入层形成工序在晶片整面成膜由SiO2构成的埋入层50。接下来,使用光刻和蚀刻在脊部49的上表面以及下挖部51的上表面形成用于提供电力的开口部。
[0082] 图11表示电极形成工序的主视图。在电极形成工序中,通过溅射或蒸镀将一般的欧姆结构的AuGe/Ni、NiGe(In)等的金属膜成膜在晶片整面。然后,通过光刻以及蚀刻在下挖部51的上表面形成第1电极47,进行200~450℃程度的退火。
[0083] 接下来,通过溅射或蒸镀将以Au为主体的金属膜成膜在晶片整面,通过光刻以及蚀刻在脊部49的上表面形成第2电极48。由此,对基板41在形成半导体层叠膜42一侧的与活性层42e平行的面配置第1电极47以及第2电极48。
[0084] 通过以上的工序形成在基板41的单侧配置第1电极47以及第2电极48的单面双电极型的半导体激光元件40的半导体晶片。该半导体晶片能通过光刻使得电极、脊型波导路等的结构定位。由此能高精度地形成各个位置关系。
[0085] 在研磨工序中,研磨半导体晶片的基板41的背面(与半导体层叠膜42的形成面相反的一侧的面),将基板41形成为给定的厚度。由于半导体激光元件40将射出面40a作为固定面固着在浮动块10的设置面10a,因此若是基板41的厚度较大,就能提高接合强度。为此,更为期望将基板41的厚度形成为光波导46的长度的1/2以上或150μm以上。
[0086] 在第1切断工序中,对半导体晶片在与脊部49垂直的方向上形成划片槽。接下来对划片槽施加应力通过劈开而进行切断,形成在一面具有射出面40a的长条状构件。也可以通过激光划片或切割等来切断半导体晶片。
[0087] 图12表示端面保护膜形成工序的侧视图。在端面保护膜形成工序中,通过ECR溅射或电子束蒸镀等,在与活性面42e垂直的对置的射出面40a以及对置面40b形成由Al2O3等的绝缘膜构成的端面保护膜55。通过端面保护膜55来保护半导体层叠膜42的端面并调整端面的反射率。作为端面保护膜55,能使用从Si、Al、Ta、Ti、Zr、Ga的任意的氧化膜以及Si、Al、Ta、Ti、Zr、Ga的任意的氮化膜中选择的单层膜或多层膜。
[0088] 接下来,在导电膜形成工序中,由金属板等遮掩射出部46a,如前述的图3、图4所示那样在形成有端面保护膜55的一方的射出面40a上与基板41对置地形成导电膜56。在本实施方式中,对于导电膜56,在绝缘膜的端面保护膜55上配置由Ti构成的基底层56a,在基底层56a的上层层叠由与焊料反应的Au构成的反应层56b。由于导电膜56而能用焊料将半导体激光元件40稳固地固着在浮动块10的设置面10a上。
[0089] 另外,作为导电膜56,能使用从Pt、Ti、Ni、Co、Cr、Pd、Zr、Ta、W、Au、Mo、Ge、Ag、Cu、ITO的任意者中选择的单层膜或多层膜。这时,也可以从基板41侧起依次层叠由Pt、Ti、Ni、Co、Cr、Pd、Zr的任意者构成的基底层56a、和由Au构成的反应层56b来形成导电膜56。另外,若在基底层56a与反应层56b间设置由Pt、Ti、Ta、W的任意者构成的阻挡层,则能防止基底层56a的扩散。
[0090] 在第2切断工序中,对长条状构件在与射出面40a正交的方向上形成划片槽,对划片槽加应力通过劈开而切断。也可以通过激光划片或切割等来切断长条状构件。由此将半导体激光元件40单片化。
[0091] 上述构成的热辅助磁记录头1使磁记录部13以及磁再现部14与磁盘D对置,通过浮动块10而在磁盘D上浮起。若在第1电极47与第2电极48间施加电压,则光波导46形成谐振器,从射出部46a射出例如振荡波长为650nm~1100nm的激光。
[0092] 若振荡波长小于650nm,则半导体激光元件40的温度特性会变差。这是因为:由于搭载于HDD装置等的热辅助磁记录头1的半导体激光元件40的谐振器长度短到300μm程度,因此半导体激光元件40的动作电流密度例如与光盘的再生用的半导体激光元件比较会成为约2~3倍。另外因为,n型半导体层42n、p型半导体层42p与活性层42e的带隙差变小,变得不能无视载流子的溢出的影响。
[0093] 另外,在振荡波长为850μm以上时,作为活性层42e有时会使用InGaAs层。这时,在1100μm以上的波长下,由于In的组成比变多因此InGaAs膜的畸变变大,招致半导体激光元件40的可靠性降低。
[0094] 从射出部46a射出的激光在浮动块10的光波导15中进行导波而由近场光发生元件产生近场光并射出。磁盘D由于近场光的热而局部地各向异性磁场降低,由磁记录部13进行磁记录。由此能使用磁各向异性能大的磁盘D,能提升磁盘D的记录密度。
[0095] 另外,由磁再现部14检测磁盘D的磁化,能读出记录在磁盘D的数据。
[0096] 在激光的发生所引起的半导体激光元件40的发热传递到基板41后,经由焊料等的固定构件19传递到浮动块10。由此从基板41以及浮动块10放热。
[0097] 根据本实施方式,半导体激光元件40在相对于基板41的一个方向上具备第1电极47以及第2电极48,将与活性层42e垂直的对置的两端面的一方的射出面40a作为半导体激光元件40的固定面使用。由此,在具有近场光发生元件的浮动块10(光学构件)不隔着副基台、散热片地固着半导体激光元件40来形成热辅助磁记录头1(近场光射出装置)。因此,能容易地进行浮动块10和半导体激光元件40的对位,能谋求热辅助磁记录头1的工时削减以及成品率提升。另外能减小半导体激光元件40与浮动块10间的接合面,能谋求热阻的减低。
[0098] 另外,由于在半导体激光元件40的形成固定面的射出面40a上设置导电膜56,因此能用焊料将浮动块10和半导体激光元件40接合,能提升两者的接合强度。
[0099] 另外,若将基板41的厚度形成为形成由光波导46构成的谐振器的两端面(40a、40b)间的长度的1/2以上或150μm以上,则接合面的导电膜56的长度就成为100μm以上。由此能提升半导体激光元件40的接合强度。
[0100] 另外,由于在端面保护膜55(绝缘膜)上设置导电膜56,因此在浮动块10和第2电极48导通时,由端面保护膜55防止第1电极47和第2电极48的短路。因此,能提升热辅助磁记录头1在微细区域进行记录的高频动作时(例如5GHz以上)的电流注入的稳定性。
[0101] 另外,若在射出面40a上直接形成导电膜56,则紧贴性降低,并且在基板41与导电膜56界面发生反应而使导电膜56的膜质劣化。为此,在导电膜56的下层设置端面保护膜55(绝缘膜),能提升导电膜56的紧贴性并抑制导电膜56的膜质的劣化。
[0102] 另外,虽然也可以通过与端面保护膜55不同的工序在导电膜56的下层设置绝缘膜,但通过在端面保护膜55上形成导电膜56,不再需要另外形成绝缘膜,能削减工时。
[0103] <第2实施方式>
[0104] 接下来,第2实施方式的热辅助磁记录头1的半导体激光元件40的基板41和第1实施方式不同。其它部分都和第1实施方式同样。
[0105] 在本实施方式中,基板41由无掺杂的GaAs或Si等的半绝缘性基板形成。由此,除了和第1实施方式同样的效果以外,还能使导电膜56与n型半导体层42n间的电容较小(例如0.1pF以下)。因此,防止高频动作时的导电膜56与n型半导体层42间的电容所引起的绝缘性降低,能更加提升电流调制时的半导体激光元件40的动作的调制性。
[0106] <第3实施方式>
[0107] 接下来,图13表示第3实施方式的热辅助磁记录头1的半导体激光元件40的主视图。为了说明的方便,对与前述的图1~图12所示的第1实施方式同样的部分标注相同标号。本实施方式在基板41与n型半导体层42n间设置绝缘层43。其它部分都和第1实施方式同样。
[0108] 绝缘层43由无掺杂的GaAs等的半绝缘性的半导体以约1μm的膜厚形成,配置在基板41与n型半导体层42n之间。
[0109] 由此,除了和第1实施方式同样的效果以外,还能使导电膜56与n型半导体层42n之间的电容较小(例如0.1pF以下)。因此,防止高频动作时的导电膜56与n型半导体层42n间的电容所引起的绝缘性降低,能更加提升电流调制时的半导体激光元件40的动作的调制性。
[0110] 也可以由交替层叠n型半导体和p型半导体的层叠膜来形成绝缘层43。另外,也可以由交替层叠n型半导体或p型半导体、和无掺杂的半绝缘性的半导体的层叠膜来形成绝缘层43。另外,也可以由交替层叠n型半导体、半绝缘性的半导体、和p型半导体的层叠膜来形成绝缘层43。这些层叠膜由于能以薄的膜厚(例如约0.5μm)形成绝缘层43,因此与单层的半绝缘性的半导体的情况相比,能缩短结晶生长时间。
[0111] 另外,可以在由n型GaAs构成的基板41的表面打入Fe、Cr等的杂质使得基板41的表面为半绝缘化,从而形成绝缘层43。
[0112] <第4实施方式>
[0113] 第1实施方式的半导体激光元件40的半导体层叠膜42由从基板41侧起依次层叠的n型半导体层42n、活性层42e以及p型半导体层42p形成。与此相对,本实施方式的半导体激光元件40从基板41侧起依次层叠p型半导体层42p、活性层42e以及n型半导体层42n来形成半导体层叠膜42。由此能得到和第1实施方式同样的效果。
[0114] 即,只要在基板41上依次层叠第1导电型半导体层、活性层42e、第2导电型半导体层来形成半导体层叠膜42即可。也可以与本实施方式同样地形成第2、第3实施方式的热辅助磁记录头1的半导体激光元件40的半导体层叠膜42。
[0115] <第5实施方式>
[0116] 第1实施方式的热辅助磁记录头1的半导体激光元件40形成为具有条带状的脊部49的脊型。与此相对,将本实施方式的半导体激光元件40形成为内条型或BH(Buried Heterostructure:埋入异质结构)型。根据该结构也能得到和第1实施方式同样的效果。
[0117] 即,半导体激光元件40只要由活性层42e形成条带状的光波导46即可。也可以与本实施方式同样地形成第2~第4实施方式的热辅助磁记录头1的半导体激光元件40。
[0118] 在第1~第5实施方式中说明了射出近场光的热辅助磁记录头1,但也可以是在具备近场光发生元件的光学构件粘结半导体激光元件40来射出近场光的微细加工用途等其它用途的近场光射出装置。
[0119] 产业上的利用可能性
[0120] 根据本发明,能利用在激光加工或大容量存储等中射出近场光的近场光射出装置。
[0121] 标号的说明
[0122] 1    热辅助磁记录头
[0123] 7、8   引线
[0124] 10   浮动块
[0125] 13   磁记录部
[0126] 14   磁再现部
[0127] 15    光波导
[0128] 17、18  端子
[0129] 19   固定构件
[0130] 21   副墓台
[0131] 21a   前面
[0132] 21b   垂直面
[0133] 29    焊料
[0134] 40    半导体激光元件
[0135] 40a   射出面
[0136] 41   基板
[0137] 42    半导体层叠膜
[0138] 42e   活性层
[0139] 42n   n型半导体层
[0140] 42p   p型半导体层
[0141] 43   绝缘层
[0142] 46   光波导
[0143] 46a   射出部
[0144] 47   第1电极
[0145] 48   第2电极
[0146] 49   脊部
[0147] 50   埋入层
[0148] 51   下挖部
[0149] 52   发光部
[0150] 55   端面保护膜
[0151] 56   导电膜
[0152] 60  窗部
[0153] D   磁盘