CN1014186B - 具有第一层A-Si(H，X)和第二层A-SiC(H，X)的非均匀分布和均匀分布导电性控制的光接收元件 - Google Patents

Abstract

一个改进的光接收元件包括：一个衬底和叠加的具有光电导性的第一层的光接收层，该层由含有硅原子为主要原子成分的非晶材料构成；以及第二层由含硅原子作为主要原子成分和碳原子的非晶材料构成。该第一层含有控制在不均匀分布状态下导电性的元素；该第二层含有控制在均匀分布状态下导电性的元素。该第一层可以在整个层区或在靠近衬底的部分层区中含有均匀分布状态的锗原子。

Description

本发明涉及对电磁波和对光（如紫外线，可见光线，红外线，X射线和γ射线）敏感的一种改进的光接收元件。

对用来构成用于固态图象检测器件或电子摄象的图象形成元件的光敏材料，或对用来构成用于图象读出光传感器的光敏层的光敏材料来说，要求具有高灵敏性，高的S/N比（光电流（Ip）/暗电流（Id）），对所发射的电射波具有相应的吸收光谱特性，能快速响应及具有所需的暗电阻。并且还要求对人或气体生物使用时无害。

除了上述要求以外，在固态图象检测器件中，还要求上述光敏材料具有在一预定的时间内消除残留图象的特性。

特别对于在办公室里用作业务设备的电子摄象机中图象成形元件来说，使其不产生污染是一个很重要的问题。

由于上述原因，人们已经将注意力集中在由含有硅原子的非晶体材料（此后称之为“A-Si”）组成的光接收元件，例如在西德2746967号和2855718号专利公报中公开的光接收元件，这两篇文件公开了在电子摄象中一种图象成形器件的光接收器件，以及在西德2933411号专利公报中公开的光接收元件，该专利公开了在图象读出光敏器中用的光接收元件。

对于通常使用的包括A-Si材料的光接收元件而言，诸如暗电阻，光灵敏度，光响应性，使用环境特性，经济稳定性和耐用性等几项光的，电的，和光敏特性而言，已经得到了改进。

然而，为了使这种光接收元件可以实际应用，仍然有一些课题留待进一步加以改进。

例如，把上述常规的光接收元件在电子摄象中用作图象成形元件以提高光灵敏度和暗电阻时，在常规的光接收元件上会测量到残留电压，而当长时间反复使用后，由于反复使用而引起的老化将被积累从而出现残留图象的重影。

另外，在制备上述常规光接收器件时，要有选择地将A-Si材料，氢原子，和诸如氟原子或氯原子的囟素原子，将控制导电类型的诸如硼原子或磷原子的元素，或将其它用来改进特性的原子，掺入到光接收元件的光接收层中作为层的成分。

然而，按照上述采用的掺杂方法，所获得的光接收层有时在电学特性，光电导特性和/或击穿电压方面存在一些缺陷。

这就是说，在使用具有上述这种光接收层的光接收元件时，随着光照射而在层中所产生的光载流子的寿命不长，对来自衬底一边暗层区的电荷注入阻止的不够充分，从而可能由于局部击穿现象引起的称之为“浓淡色调复印件上白色椭园标记”的图象缺陷，或可能由于为清洁而使用刀片时的擦伤而引起的称之为“白线”的气体图象缺陷，往往出现在复印纸上的图象上。

另外，当上述光接收元件在比较潮湿的空气中使用时，或在潮湿的空气中放置过后使用时，所谓的“图象流”，有时会出现在复印纸上的图象中。

再则，在一个适当的衬底上形成几个至十几个厚度的光接收层以获得光接收元件时，生成的光接收层可能出现一些不希望有的现象，例如在层的底面和衬底表面之间形成一个相当薄的空间，在光接收元件从真空淀积室内取出之后的一定时间内，曾从衬底上脱落，在层内出现裂纹。

上述这些现象在通常电子摄象应用中使用的圆柱形衬底上往往会出现。

进而，人们曾提出把半导体激光器发射的光线作为电子摄象处理中的光源，即称为激光印刷机。而这样一种激光印刷机，越来越需要一种具有对长波长的光有令人满意的快速响应的改进的光接收元件，以便发挥这种 激光印刷机的功能。

因之，不仅为用于形成光接收元件的光接收层的A-Si材料本身需要作进一步的改进，而且为制造一种没有上述问题并能满足前述要求的光接收元件也是势在必行。

本发明的目的的是提供一种光接收元件，这种光接收元件主要包括A-Si，没有前述的问题，并能满足各种要求。

即是说，本发明的主要目的是提供一种光接收元件，这种光接收元件包括一个用A-Si构成的光接收层，它的电学的光学的和光电的特性总是基本稳定而不受工作环境影响，具有优良的抗光老化性能，当重复使用时也不会变质，还具有耐久性和抗潮湿的性能，表现出没有或几乎没有任何残留电位，还易于生产时进行控制。

本发明的再一目的是提供一种光接收元件，这种光接收元件包括一个用A-Si构成的光接收层，它在整个可见光区里具有高的光敏性，特别是要对半导体激光有极好的匹配特性和快速的光响应。

本发明的其它目的是提供一种光接收元件，这种光接收元件包括由A-Si构成的光接收层，它具有高的光敏性，高的S/N比和耐高压特性。

本发明的另一目的是提供一种光接收元件，这种光接收元件包括由A-Si构成的光接收层，它可以在衬底与淀积在衬底上的上层之间，或在各个叠加层之间实现良好的紧密结合。就其结构排列和高层的质量而言也是密质的和稳定的。

上述种种目的以及本发明的特点，与参考附图阅读了本发明的较佳实施例之后，将会更加明确。

图1（A）和图1（B）是用以说明本发明光接收元件的代表性实例的示意图。

图2至图10说明本发明在光接收元件第一层中的Ⅲ族原子或Ⅴ族原子沿厚度方向的浓度分布，纵座标代表的厚度，横作标代表有关原子的浓度 分布。

图11为采用辉光放电工艺的一种制造设备的示意图，这是用来分别制备本发明的光接收元件的第一层和第二层的设备的一个例子。

图12至15说明根据本发明形成第一层的过程中气体流量比变化的示意图，其中纵座标代表层的厚度，横座标代表所用一种气体的流量比。

为了克服在常规的光接收元件中存在的上述问题和达到如上描述的目的，本发明人进行了深入的研究，并在下述研究结果的基础上完成了本发明。

对用于电子摄影、固态图象检测器件和图象读出器件中包括由A-Si材料构成的光接收层的特性和实际应用方面的深入研究的结果，本发明人获得如下的研究成果。

本发明人发现：构成的光接收层的构成是包括一层多晶材料，该多晶材料以硅原子为主要原子成分，如下面所述具有特殊的两层结构，所得到的光接收元件可产生许多实用的优良特性，这些特性特别适用于电子摄象，并从任何需要的角度都优于常规的光接收元件。

详细来说，本发明人发现：当光接收层用所谓氢化非晶硅材料，囟化非晶硅材料或者含囟氢化非晶硅材料，也就是用含有作为主要构成原子的硅原子（Si）及氢原子（H）和囟原子（X）为代表的上述材料（以后称之为“A-Si（H，X））来构成二层结构时，所获得的光接收元件会产生起所未料的效果。

因此，按照本发明提供的光接收元件的特征是：包括一个衬底;包括一个具有光电导特性的第一光接收层，该第一层由含有以硅原子为主要原子成分的和一种用于控制导电性能的元素、并在整个层内或者在靠近衬底的部分层内不均匀分布的非晶材料构成的;包括一个第二光接收层，该层由含有以硅原子为主要原子成分的非晶材料和包含碳原子以及一种用于控制导电性能均匀分布的元素构成的。

另外，第一层还可包含锗原子，而锗原子在整个层区或靠近衬底的部分层区中成均匀分布的状态。

作为包含以硅原子为其主要原子成分的用来形成第一层的非晶材料，还可以有所谓的氢化非晶硅、囟化非晶硅和含囟氢化非晶硅，即以含有硅原子（Si）为其主要构成原子的和由至少选择氢原子（H）和囟原子（X）中的一种构成的非晶材料[下面表示为“A-Si（H，X）”]

作为用来形成第二层的那种包含硅原子为其主要原子成分的非晶材料，采用了包含以硅原子为其主要构成原子、包含碳原子（C）和选自氢原子（H）和囟原子（X）中至少一种的非晶材料（以后称之为“A-SiC（H，X）”）。

作为用于控制导电性能的前述元素，有在半导体领域中所谓的掺杂物，可使用的掺杂物包括属于元素周期表第Ⅲ族的原子，这些原子可以提供P-型导电性能（这些原子以后称之为“Ⅲ族原子”），或属于元素周期表的第Ⅴ族的原子，这些元素可提供N型导电性能（这些原子以后称之为“Ⅴ族原子”）。具体地讲，Ⅲ族原子包括B（硼），Al（铝），Ga（镓），In（铟），Tl（铊），其中以B和Ga为最佳。Ⅴ族原子包括，例如，P（磷），As（砷），Sb（锑），Bi（铋），其中以P和As为最佳。

当上述第一层和第二层都用于控制导电性能的元素时，则第一层中所含的元素既可与包含在第二层的元素相同，也可以各不相同。

作为包含在第一层或者有必要时包含在第二层的囟族原子（X），可以提出的有氟，氯，溴和碘，在这些囟族原子中尤以氟和氯为最佳。

如有必要，在第一层和第二层中可包含氢原子（H）。在这种情况下，氢原子（H）的数量，卤原子（X）的数量，或者加入到第一层或第二层的氢原子和卤原子的总数（H+X）的数量以1×10^-2至4×10原子百分比较好，以5×10^-2至3×10原子百分比更好，以1×10^-1 至25原子百分比为最好。

本发明的光接收元件将参考附图作更详细的解释。所叙述的并不限于本发明的范围。

图1（A）和1（B）是用来说明本发明的光接收元件的典型层结果的示意图，图中示出光接收元件100，衬底101，第一层102和带有自由表面104的第二层103。

衬底（101）

用于本发明的衬底101既可为导电性的，也可为绝缘性的。导电性的衬底例如可包括诸如NiCr，不锈钢，Al，Cr，Mo，Au，Nb，Ta，V，Ti，Pt和Pb，或它们的合金。

电气绝缘的衬底例如可以包括诸如聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯，醋酸纤维、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺、玻璃、陶瓷和纸板那样的合成树脂的膜片或薄片。最好对电气绝缘的衬底至少其中一个表面给予导电性处理，并在处理过的表面上淀积一层光接收层。

例如，在玻璃的情况下，在其表面上通过淀积由NiCr，Al，Cr，Mo，Au，Ir，Nb，Ta，V，Ti，Pt，Pd，InO，SnO₂，ITO（In₂O⁺ ₃SnO₂）等制成的薄膜实现导电。例如聚酯薄膜那样的合成树脂的情况下，利用真空淀积，电子束蒸汽淀积，溅射等方法淀积一层例如象NiCr，Al，Ag，Pv，Zn，Ni，Au，Cr，Mo，Ir，Nb，Ta，V，Tl和Pt那样的金属薄膜进行导电，或者用带金属的叠层加到表面上，使该表面有导电性。衬底可以具有诸如圆柱形，带状或平板状的任何结构型式，可根据使用要求适当确定结构型式。例如，在用图1（A）和图1（B）所示的光接收元件作电子摄象的图象成形元件时，把它做成环带型式，而在连续高速翻印时则将它做成园 柱形。至于衬底元件的厚度则要适当确定，以便使光接收元件如要求的那样形成。

在要求光接收元件能卷曲的情况下，在能充分提供作为衬底功能的范围内要把它做得尽可能地薄。然而，考虑到衬底的制造和操作或其机械强度时，其厚度通常要大于10μm。

第一层（102）

如图1（A）和1（B）所示，第一层102是在衬底101和第二层103之间淀积的。

一般情况下，第一层102由包含用于控制导电性能的元素、Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的A-Si（H，X）组成，上述元素和原子则不均匀地分布在整个层区或在与衬底101相邻接的部分层区中。（这里和以后所说的不均匀分布指的是：在层中的有关原子的分布在平行于衬底表面的方向上是均匀的，而在厚度方向上是不均匀的）。把用于控制导电性能的元素加入到本发明的光接收元件的第一层达到的目的和预期的效果是随着其在层中的分布状态而变化，下面对此予以说明。当把元素大量地加入到与衬底邻近的部分层区时，会产生电荷注入阻挡层的效应。在这种情况下，所包含的元素的数量是相当大的。鉴于这个原因，其数量以30至5×10⁴原子ppm为好，以50至1×10⁴原子ppm为更好，以1×10²至5×10³原子ppm为最好。

反之，在将元素大量地加入到与第二层相邻近的第一层的部分层区时，如果元素的导电类型在第一和第二层是一样的话，可改进在第一层和第二层之间的能级匹配的效应，并且促进两层之间的电荷运动。当第二层的厚度大而层的暗电阻高时，这种效应特别显著。

此外，在将元素大量地加入到与第二层相邻的第一层的部分层区时，如果包含在第一层中的元素的导电类型与包含在第二层中的元素的导电类型是不同的，同时有目的的在部分层区特意作为结合部分使其高浓度地包含元素，则在带电处理过程中的暗电阻将明显增加。

当在相邻于第二层的第一层部分层区中掺入相当数量的元素时，在所有的情况下，元素的数量都应足够小。鉴于上述原因，以1×10^-3原子ppm为好，以5×10^-2至5×10²原子ppm为更好，又以1×10^-1至5×10²原子为最好。

下面将参照图2至图10，就一个用于控制导电性的元素在厚度方向的分布浓度为非均匀的典型例子作一说明。

在图2至图10中的一些典型的实施例中，掺杂到光接收层的Ⅲ族或Ⅴ族原子是这样分布的，使在衬底一边掺入的数量相当大，而掺入的数量由衬底到光接收层自由表面递减，当靠近自由表面一边的末端时，其数量已相当地小或者基本等于零。

从图2至图10，横座标代表Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的分布浓度C，纵座标代表第一层的厚度;而t_B代表在衬底和第一层之间的界面位置，t_T代表在第一层和第二层之间的界面位置。

图2示出了在光接收层中的Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的厚度方向上的分布的第一个典型的实例。在此例中，Ⅲ族原子或Ⅴ族原子是这样分布的，在位置t₁至位置t_B的范围内，浓度C保持的常数C₁;在t_T位置时，Ⅲ族或Ⅴ族原子的浓度为C₃。

在图3的实例中，包含在第一层中的Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的分布浓度C是这样的：即位置t_B的浓度连续地减小至位置t_T时为浓度C₅。

在图4的实例中，Ⅲ族或Ⅴ族原子的分布浓度是这样的，在位置t_B至t₂的范围内，浓度分布C₆保持不变，从位置t₂至位置t_T逐渐地和连续地减少。在位置t_T的浓度实际上为零。（所述“实际上为零”意味着浓度低 于可检测的极限）。

在图5示出的实例中，Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的浓度C的分布如下：在位置t_B至位置t_T范围内，浓度C₈逐渐地和连续地减少，在位置t_B的密度实际上为零。

在图6的实例中，Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的分布浓度C是这样的，从位置t₃至位置t_B的范围内，浓度C₉保持不变，从位置t₃至位置t_T的范围内，浓度由C₉线性地减至C₁₀。

在图7的实例中，Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的分布浓度是：靠近第二层区域的浓度为C₁₁，在层区A，高浓度分布着Ⅲ族或Ⅴ族原子，可形成如上所述的电荷注入阻挡层的效应，通过淀积一局部区域A（该区在靠近衬底一边的浓度分布是相当高的），则效果更好，最好是在离与衬底邻接的交界面为5μm的位置上淀积该局部区A。

如上所述，本发明的第一层中的Ⅲ族或Ⅴ族原子的分布状况要根据其目的而恰当地确定。这种情况可由图2至图10的上述说明清楚地了解到，但是，这些只是一些典型的实例。即是说，上面没有提到的其它分布状态也是可以采用的。例如，在第一层和第二层之间靠近界面间的部分层区中，当Ⅲ族或Ⅴ族原子的浓度相当高时，或者在中心部分层区中的Ⅲ族或Ⅴ族原子的浓度是相当高时，可以在图2至图10的基础上作一些适当修正，其修正后的分布状态也是可适当采用的。

为了把锗原子掺入到本发明的光接收元件的第一层102中，将锗原子分别均匀分布地掺入到整个层和与衬底相邻的部分层区。

当把锗原子掺入到第一层时，光接收元件的长波区的吸收光谱特性可以得到改进。就是说，通过将锗原子掺入到第一层之后，使本发明的光接收元件具有了各种优良的特性，特别使其对从短波至覆盖可见光的长波长至短波长的宽广范围内的波长的光更为敏感。

当利用半导体激光器作光源时，这种效果就更明显了。

当把均匀分布状态的锗原子掺入第一层的整个层区时，应当正确地确定所含的锗原子的数量，以便有效地实现本发明的目的，为此，1到t×10⁵原子ppm数为好，1×10²到2×10⁵原子ppm数为最好。

在邻近衬底的部分层区中掺入锗原子时，可以有效地防止衬底表面反射光所产生的干涉，为此，使用半导体激光器作光源。

图1（B）是一个示意图，表示一个典型光接收元件的层结构，它在第一层的部分层区域中掺入了均匀分布状态的锗原子。其中示出衬底101、第一层102、第一层区域102（它由含有均匀分布状态的锗原子的A-Si（H，X）构成，以后称为“A-SiCe（H，X）”）、第二区域102”（由不含有锗原子的A-Si（H，X）构成），以及第二层103。

图1（B）所示的光接收元件具有这样的层结构：由A-SiGe（H，X）形成的第一层区，A-Si（H，X）形成的第二层区，并从衬底面按顺序叠加，第二层103叠在第一层102上面。当第一层的层结构具有图1（B）所示的结构时，特别是当利用长波长光，例如用半导体激光器作光源时，第二层区102″吸收的长波长的光很少，但可以被第一层区域102′完全吸收。直接防止衬底表面反射光引起的干涉。

必须适当确定第一层区102′包含锗原子的数量，以便有效地实现本发明的目的，原子数量以1到1×10⁷原子ppm为好，1×10²～9.5×10⁵原子ppm更好，5×10²～8×10⁵原子ppm为最好。

为了有效地实现本发明目的，第一层区102′的厚度（T_B）和第二层区102″的厚度（T）是重要的参数，视需要确定其参数，使光接收元件具有实际应用中所需要的特性。

第一层区102′的厚度（T_B）以3×10^-3到50μm为好，4×10^-3到40μm更好，5×10^-3到30μ为最好。第二层区厚度（T）以0.5到90μm为好，1到80μm更好，2到5μm为最好。

要按对第一层区102要求的特性，相对地和有机地确定其前面层区的 厚度（T_B）和后面层区的厚度（T）之和（T_B+T）。

其厚度以1到100μm为好，1到80μm更好，2到50μm为最好。另外，关于层厚度T和层厚度T的关系，应当满足公式：T/T≤1，若满足公式：T_B/T≤0.9更好，若满足公式：T_B/T≤0.8为最好。另外，含有锗原子的层区厚度（T_B），应视该层区域包含锗原子的数量来确定。例如，当原子的数量大于1×10⁵原子ppm时，应使层厚度T_B相当大。

具体讲，层区厚度小于30μm为好，小于25μm更好，小于20μm为最好。

第二层（103）

根据本发明将具有自由表面104的第二层103布置在第一层102上，其目的是使光接收元件防潮，防止重复使用引起的损坏，具有耐电压特性、环境特性和耐用性。

第二层由一种含有硅原子作为原子成分的非晶材料构成，第一层的非晶材料中也包含这种原子成分从而确保两层间界面上的化学稳定性。

典型情况下，表面层是由一种含有硅原子、碳原子和氢原子，必要时和/或囟原子的非晶体材料构成的，（下面称为A-SiC（H，X））。把碳原子掺入第二层可以有效地实现第二层的上述目的。把碳原子掺入第二层并继续增加掺入碳原子数量，上述特性将会改善，但是如果超过一定量，层的质量、电特性和机械特性将会下降。

为此，第二层中包含碳原子的数量以1×10^-3到90原子百分比为好，1到90原子百分比更好，10到80原子百分比为最好。

对于第二层的厚度而言，需要加厚一些。但是当太厚时，由于产生残余电压出现一些问题。因此，在第二层中掺入诸如Ⅲ族原子或Ⅴ族原子， 用以控制导电性，上述问题可以事先有效地防止。除了上述问题以外，还要使第二层避免另外一些问题，例如刀片一类的清洁装置引起的划痕，在使用光接收元件进行电子摄象时这些划痕会导致复印图象的缺陷。

因此，为了使第二层具有所需要的适当特性在第二层中掺入第Ⅲ族或第Ⅴ族原子是非常有益的。

第二层中包含的Ⅲ族或Ⅴ族原子的数量应以1.0到1×10⁴原子ppm为好，10到5×10³原子ppm更好，10²到5×10³原子ppm为最好。应当细心地制备第二层，以便形成后的第二层具有所需要的特性。

另外，含有硅原子、碳原子、氢原子和/或囟原子以及Ⅲ族或Ⅴ族原子的层构成材料的结构状态是从晶体状态到非晶体状态的，对于电的和物理特性而言，它显示了从半导体特性到绝缘特性，对于光学和电特性而言，它显示了从光电导特性到非光电导特性，这取决于层的形成条件和掺入形成层中的那些原子的数量。

因此，为了形成具有所需特性的第二层103，应当选择适当的层形成条件和每种适当的掺入的原子的数量，以便有效地形成第二层。例如，当主要想使第二层103的耐电压特性得到改善，该层应由某种非晶体材料形成，可显著提高形成层电绝缘特性。

另外，若主要提高第二层103在重复使用时防损坏的能力，改善使用特性和使用环境特性，该层应由某种非晶体材料形成，可把上述电绝缘特性放宽到某一范围，而使该层具有一定的光敏特性。

再者，以均匀分布状态把氧原子和/或氮原子掺入第二层可以进一步改善第二层103到第一层102的附着力。

对于本发明的光接收元件，为了实现本发明的目的，第二层的厚度是一个重要的因素，因此要根据要求适当加以确定。

然而，层厚度的确定还要根据第二层中所含的硅原子、碳原子、氢原子、囟原子、Ⅲ族原子和Ⅴ族原子的数量以及与第一层厚度相关的所需的 特性来进行相对地和有机地考虑来最后确定。

另外，以经济观点，例如考虑到生产率或批量生产率。为此，第二层的厚度以3×10^-3到30μm为好，4×10^-3到20μm更好，5×10^-3到10μm为最好。

如上所述，本发明的光接收元件是把一个特殊的第一层和一个特殊的第二层叠加在一个衬底上，可以有效地克服传统的光接收元件中常发生的几乎所有的问题。

另外，本发明的光接收元件不仅具有显著改进的电学、光学和光电导特性，而且具有显著改进的耐电压特性和环境特性。另外，本发明的光接收元件在整个可见光区域具有高的光敏特性，特别是与半导体激光器匹配良好，具有快速的光响应特性。

当光接收元件用于电子摄象时，在所有残留电压上都不对图象形成产生不希望有的效果。具有稳定的电特性、高光敏特性和高S/N比、优良的耐光度和重复使用特性、高图象密度和清晰的浓淡色调。可以重复提供高分辨率的高质量图象。

第一层（102）和第二层（103）的制备

现说明光接收元件的光接收层的形成方法。

构成本发明的光接收元件的光接收层的第一层102和第二层103都是用真空淀积法而适当制备的，该方法利用了放电现象，例如辉光放电、溅射及离子电镀等方法，其中有选择地使用了有关气态起始材料。

根据下述因素适当选择所用的制备方法，即生产条件;所需的安装费用;生产的级别和要求光接收元件具备的特性。辉光放电法和溅射法是适用的，因为可以相对容易地控制具有所需特性的层的制备条件，而且可以容易地把氢原子、囟原子和其它原子与硅原子一起掺入。可以在同一系统 中一起使用辉光放电法和溅射法。

第一层（102）的制备

基本上，例如当使用辉光放电法来形成由A-Si（H，X）构成层时，可以用硅原子（Si）作气态起始材料，同时可将氢原子（H）和/或囟原子（X）同时送入淀积室进行掺杂，可以减小淀积室内的压力，在淀积室中进行辉光放电，从而在淀积室中放置的衬底表面上形成由A-Si（H，X）组成的层。

提供Si气态起始材料的可以包括气态或可气化的硅氢化物（硅烷），例如SiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈、Si₄H₁₀、等等，为了更容易成形，并且更有效地加入Si，最好使用SiH₄和Si₂H₆。

另外，各种囟化物可用作掺入囟原子的气态起始材料，最好选用气态的或可气化的囟化物，例如气态囟、囟化物、囟间化合物和囟替换硅烷衍生物等。具体讲，它们可以包括囟气体，例如氟、氯、溴和碘的囟气体，囟间化合物，例如BrF、ClF、ClF₃、BrF₂、BrF₇、IF、ICl、IBr等，以及硅囟化物，例如SiF₄、Si₂F₆、SiC₄和SiBr₄。最好使用上述气态或可气化硅囟化物，这是因为可以另外使用气态起始硅氢化物材料来提供硅，形成由含囟原子的A-Si∶H构成的层。

在形成由含囟原子非晶材料构成的层时，用来提供硅的起始材料气态硅氢化物的混合物和诸如Ar、H₂、He的气体被送入置有衬底的淀积室，在送入时它们具有预定的混合比例和气体流速，然后，被送入的气体受到辉光放电的作用，从而产生等离子体，最后在衬底上形成所述的层。

为了在该层中掺入氢原子，可以另外使用氢原子的适当的气态起始材料。

适于提供氢原子的气态起始材料包括下述气态或可气化材料：氢气（H₂）、囟化物HF、和HCl HBr和HI，硅氢化物SiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈和Si₄H₁₀，或者囟替换硅氢化物SiH₂F₂、SiH₂I₂、SiH₂Cl₂、SiHCl₃、SiH₂Br₂和SiHBr₃。使用这些气态起始材料是非常好的，因为可以容易地控制氢原子（H）含量，对于控制电或光电特性而言，它们是非常有效的。由于氢原子（H）与囟原子一起也被掺入，所以最好使用上述氢囟化物或囟替换硅氢化物。

控制下述一些相关条件，例如衬底温度，用于把氢原子或囟原子加入淀积室的气态起始材料的量和放电功率，可以适当调整层中含有的氢原子（H）和/或囟原子（X）的数量。

若用反应溅射工艺形成A-Si（H，X）层，则利用一个Si靶并且在等离子体气氛中溅射该Si靶，在衬底上形成层。

用离子电镀工艺形成所述的层，则让硅蒸汽通过一个所期望的气体等离子气氛。把蒸发舟中的多晶硅或单晶硅加热便可得到硅蒸汽。加热可以使用电阻加热或电子束法（E.B.法）。

无论是利用溅射法或是离子电镀，把上述气态囟化物或含硅化物引入淀积室（室中具有等离子体气氛），可以在层中掺入囟原子。当使用溅射法把氢原子掺入层中时，用于释放的气体被引入淀积室（室中具有等离子体气氛）。用于释放氢原子的气体包括H₂气体和上述的硅烷。

使用辉光放电法、反应溅射法或离子电镀法，可以有效地使用前述的囟化物或含囟硅化物，作为加入囟原子的起始材料。其它所述材料的有用的例子包括氢囟化物HF、HCl、HBr和HI，囟替换硅烷SiH₂F₂、SiH₂I₂、SiH₂Cl₂、SiHCl₃、、SiH₂Br₂和SiHBr₃，它们含有氢原子作为组成元素，并且是气态或可气化物质。最好使用气态或可气化含氢囟化物，因为形成光接收层时，可以与囟原子一起把氢原子引入层中，而氢原子对于控制电或光电特性而言是很 有效的。

除了这些气态起始材料外，H₂或硅氢化物SiH₄、SiH₆、Si₃H₆、SiH₁₀等与用于提供硅的气态或可气化含硅物质一起被送入淀积室中，并产生这些气体的等离子体气氛，这样便可以把氢原子引入层中。

例如，在反应溅射工艺时，利用硅靶并且把囟原子引入气体和H₂气体与He或Ar等惰性气体一起引入淀积室，形成等离子体气氛并且溅射硅靶，就可以在衬底上形成由A-Si（H，X）构成的层。

至于有选择地掺入层中的氢原子（H）和囟原子（X），氢原子数量或囟原子数量或者它们之和（H+X）可以为1到40原子百分比，最好为5到30原子百分比。

控制衬底温度，用于把氢原子和/或囟原子引入淀积室的起始材料的量和放电功率，便可以控制掺入层中的氢原子（H）和囟原子（X）的数量。

使用提供锗原子的起始材料，提供氧原子或/和氮原子的起始材料以及提供Ⅲ族或Ⅴ族原子的起始材料，加上用于形成A-Si（H，X）材料的起始材料，并且在层中掺入有关原子。同时控制其原子数量，这样就可以利用辉光放电法，反应溅射法或离子电镀法形成含有锗原子，Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的A-Si（H，X）层。

若利用辉光放电法形成A-SiGe（H，X）层，用释出硅原子的馈入气体，提供锗原子的馈入气体和释出氢原子和/或囟原子的馈入气体以适当的气态压力条件送入可抽真空的淀积室，在此进行辉光放电，在室中经适当定位的衬底上形成A-SiGe（H，X）层。

用于提供硅原子、囟原子和氢原子的馈入气体与用以形成上述A-Si（H，X）层的馈入气体相同。

释出Ge的馈入气体包括气态或可气化锗囟化物，例如GeH₄、Ge₂H₆、Ge₃H₈、Ge₄H₁₀、Ge₅H₁₂、Ge₆H₁₄、Ge₇H₁₆、 Ge₈H₁₈和Ge₉H₂₀，考虑到处理方便和对锗原子的有效释出，最好选用GeH₄、Ge₂H₆和Ge₃H₈。

若用溅射工艺形成A-SiGe（H，X）层，两个靶（一个硅靶和一个锗靶）或由硅和锗构成的单靶在所期望的气体气氛中进行溅射。

若用离子电镀工艺形成A-SiGe（H，X）层，将硅和锗蒸气通过一个所需要的气体等离子体气氛。对加热舟中的多晶硅或单晶硅加热，便可以得到蒸气。可以使用电阻加热法或电子束法（E.B.法）。

无论使用溅射工艺还是使用离子电镀工艺，把上述气态囟化物或含囟硅化物送入淀积室（室中产生气体等离子体气氛），便可以将囟原子掺入层中。在层中掺入氢原子的情况下，用于释出氢的馈入气体送入淀积室，室中产生气体等离子体气氛。该馈入气体可以是气态氢、硅烷和/或锗氢化物。用于释出囟原子的馈入气体包括上述含囟硅化合物。其它一些馈入气体的例子包括氢囟化物HF、HCl、HBr和HI，囟替换硅烷SiH₂F₂、SiH₂I₂、SiH₂Cl₂、SiHCl₃、SiH₂Br₂和SiHBr₃，锗氢化物囟化物GeHF₃、GeH₂F₂、GeH₃F、GeHCl₃、GeH₂Cl₂、GeH₃Cl₃、GeHBr₃、GeH₂Br₂、GeH₃Br、GeHI₃、GeH₂I₂和GeH₃I，锗囟化物GeF₄、GeCl₂、GeBr₄、GeI₄、GeF₂、GeCl₂、GeBr₂和GeI₂。它们是气态的或可气化的物质。

若用辉光放电工艺、反应溅射工艺或离子电镀工艺形成A-Si（H，X）构成的且掺入了Ⅲ族原子和Ⅴ族原子的层或部分层区，用来提供Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的起始材料与用于形成A-Si（H，X）的起始材料一起使用，同时，控制所掺入的量，以便形成层和部分层区。同样可以适当形成由A-SiGe（H，X）构成的层或部分层区。关于用来提供Ⅲ族和Ⅴ族原子的起始材料，可以利用许多种气态或可 气化材料，只要它们含有这样的原子作为其构成原子。

例如将硼原子掺入材料作为提供Ⅲ族原子的起始材料，包括硼氢化物BH、B₂H₆、B₄H₁₀、B₅H₉、B₅H₁₁、B₆H₁₀和B₆H₁₂和B₆H₁₄，以及硼囟化物BF₃、BCl₃和BBr₃。另外也可用AlCl₃、GaCl₃、Ga（CH₃）₂、InCl₃、TlCl₃等等。

例如将磷原子掺入材料作为提供Ⅴ族原子的起始材料，包括磷氢化物PH₃、P₂H₆和磷囟化物PH₄I、PF₃、PF₅、PCl₃、PCl₅、PBr₃、PBr₅和PI₃。另外，AsH₃、AsF₅、AsCl₃、AsBr₃、AsF₃、S_bH₃、SbF₃、SbF₅、SbCl₃、SbCl₅、BiH₃、BiCl₃和BiBr₃也可以用作为有效的起始材料，掺入Ⅴ族原子。

第二层（103）的制备

第二层103是由一种非晶材料构成的，其组成是：作为主要原子成分的硅原子;碳原子;Ⅲ族或Ⅴ族原子;和从氢原子、囟素原子，氧原子和氮原子中选出的一种或多种原子[下面称为“A-SiCM（H，X）（O，N）”，其中M代表Ⅲ族原子或Ⅴ族原子]。该103层是按照辉光放电工艺，反应溅射工艺或离子镀工艺，运用供给合适原子的适当的起始材料与用于形成A-Si（H，X）物质起始材料一起，并且在适当地控制它们的含量的同时，在形成的层里掺入适当的原子，这样来形成的。

例如，当按照辉光放电工艺来形成第二层时，把用于形成A-SiCM（H，X）（O，N）的气态起始材料导入到有衬底的淀积室中，如果需要把它与一种稀释气体按照预定的比例混合，将该气体材料经辉光放电使其产生气体等离子体，结果，在衬底上形成了由A-SiCM（H，X）（O，N）构成的第二层103。

在典型的实施例中，第二层103是通过一个由A-SiCM（H，X）构成的层代表的。

在形成上述层过程中，含有从硅原子（Si），碳原子（C）、氢原子（H）和/或囟素原子（X）、Ⅲ族原子或Ⅴ族原子中选出的至少一种作为组成原子的许多气体或可气化的材料，都可用作为起始材料。

具体地说，在运用辉光放电工艺来形成由A-SiCM（H，X）构成的层时，可以选择地采用下面几种混合配料：一种是把用Si作为组成原子的气体起始材料，C作为组成原子的气体起始材料，Ⅲ族原子或Ⅴ族原子作为组成原子的气体起始材料，选择H和/或X作为组成原子的气体起始材料，按照要求混合比进行混合的配料;一种是把用Si作为组成原子的气体起始材料，C、H和/或X作为组成原子的气体材料，以及Ⅲ族或Ⅴ族原子作为组成原子的气体材料，按照要求混合比进行混合配料;或者一种是把用Si作为组成原子的气体材料，Si、C、H或/和X作为组成原子的气体起始材料，以及Ⅲ族原子或Ⅴ族原子作为组成原子的气体起始材料，按照所要求的混合比例进行混合配料。

另一方面，可以有效地应用按照所要求比例进行混合的混合配料。即Si、H和/或X作为组成原子的混合气体起始材料，C作为组成原子的气体起始材料，以及Ⅲ族原子或Ⅴ族原子作为组成原子的气体起始材料。

这里实际可用的这些气体起始材料可包括把C和H作为组成原子的气体硅氢化物，如硅烷：SiH₄、Si₂H₆、Si₃H₈和Si₄H₁₀，以及把C和H作为组成原子的含有1-4碳原子的饱和烃、含有2-4碳原子的烯烃、含有2-3碳原子炔烃。

具体地说，该饱和烃可以包括甲烷（CH₄）、乙烷（C₂H₆）、丙烷（C₃H₈）、正丁烷（n-C₄H₁₀）和戊烷（C₅H₁₂）、烯烃可包括乙烯（C₂H₄）、丙烯（C₃H₆）、丁烯-1（C₄H₈）、丁烯-2（C₄H₈）、异丁烯（C₄H₈）和戊烯（C₅H₁₀），炔烃可包括乙炔（C₂H₂）、丙炔 （C₃H₃）和丁炔（C₄H₆）。

把Si、C和H作为组成原子的气体起始材料可包括硅化的烷基：如Si（CH₃）₄和Si（C₂H₅）₄。除了这些气体起始材料之外，当然也可把H₂作为导掺入H的气体起始材料。

可以把那些上述形成第一层用的起始材料用作为导入Ⅲ族原子、Ⅴ族原子、氧原子和氮原子的起始材料。

当通过反应溅射工艺来形成由A-SiCM（H，X）构成的层时，用单晶或多晶硅片，C（石墨）薄片或含有Si和C和混合物的片作为靶子，在所要求的气体气氛中对它溅射。

比如，在采用Si片作为靶子的时候，把用来掺入C，Ⅲ族原子或Ⅴ族原子，H和/或X原子的气体起始材料同时把Ar或He作为稀释气体进行适当稀释导入到溅射淀积室中，从而用这些气体产生气体等离子体，并对硅片溅射。

可以把上面形成第一层时用的那些材料作为掺入各种原子的各个气体材料。

如上所述，实际上可通过辉光放电工艺或反应溅射工艺，来形成组成本发明光发明光接收元件的光接收层的第一层和第二层。通过调节每种起始材料的气体流量，或调节分别进入淀积室的起始材料中的气流比，来适当控制在第一层或第二层中锗原子、Ⅲ族原子或Ⅴ族原子、碳原子、氢原子或/和囟素原子的含量。

在本发明的光接收元件的第二层上形成第一层的条件，比如，衬底的温度，在淀积室中的气压和放电功率等，对于获得具有所希望特性的光接收元件都是重要的因素，针对形成层的功能来选择这些条件。

另外，因为这些层的形成条件、根据在第一层或第二层中所含原子的种类和每种原子的含量可以变化，所以还必须考虑所含原子的种类和含量来确定这些条件。

例如，在形成由A-Si（H，X）组成的层或由A-SiCM（H，X）组成的层的情况，较好的支承架的温度是50-350℃，最好是50-250℃;淀积室中的气压较好是0.01-1乇（Torr），最好是0.1-0.5乇;放电功率通常为0.005-50W/cm²，0.01-30W/cm²较好，最好是0.01-20W/cm²。

在A-SiGe（H，X）（M）构成的层上形成由A-SiGe（H，X）构成的层时，支承架的温度50-350℃较好，最好是50-300℃;淀积室中的气压是0.01-5乇，较好是0.01-3乇，最好是0.1-1乇;放电功率较好是0.005-50W/cm²，0.01-30W/cm²更好，最好是0.01-20W/cm²。

然而，在第二层上形成第一层的实际条件，比如衬底温度、放电功率、以及淀积室中的气压等通常不易彼此独立地确定。因此，要根据形成具有各自要求特性的第一层和第二层的相对和有机的关系来确定层形成的最佳条件。

同时，按照本发明在形成光接收层的过程中，需要保持上述各种条件不变，以便均一第一层或第二层中所含的锗原子、碳原子、Ⅲ族原子或Ⅴ族原子、或氢原子或/和囟素原子的分布状态。

另外，在形成除了含有硅原子和任选的氢原子或/和囟素原子之外还包含Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的第一层时，上述的Ⅲ族原子或Ⅴ族原子在层的厚度方向以一个希望的状态分布，这是通过在本发明的第一层的形成过程中，在层的厚度方向上改变它们的分布浓度来进行的，比如，当用辉光放电工艺来形成该层时，在导入淀积室的过程中，在保持其它条件不变的同时，按照要求的变化系数适当改变用于掺入Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的气体起始材料的流量，这样来形成该层。具体地说，可以通过缓慢地改变设置在气流系统路途中的针阀的开启程度来改变气体流量，比如通过手动或如通常所用的外部驱动马达等其它任何装置。在这种情况下，流量的变化可以 不必是线性的，但要获得一个满足要求的曲线，例如，通过微型计算机等按照预先设计的变系数曲线来控制流量。

再有，当按照反应溅射工艺来形成第一层时，在层的厚度方向上，要求Ⅲ族原子或Ⅴ族原子的分布状态可以这样建立，即与采用辉光放电的工艺一样，通过运用一种掺入Ⅲ族或Ⅴ族原子的适当起始材料，并且在把这些气体导入淀积室的过程中，根据要求的变化系数来改变气体流量。

现在参考实施例1到24更具体地描述本发明，但是，本发明的范围绝不仅限于这些实施例。

在每个实施例中，都通过辉光放电工艺来形成第一层和第二层。

图11表示用辉光放电工艺制备本发明的光接收元件的装置。

在图中所示的储存器1102，1103，1104，1105和1106中充有形成本发明各个层的气体起始材料，比如，在气体储存器1102中，有用He稀释的SiH气体（99.999%纯度）（下面称为“SiH₄/He”），在气体储存器1103中，有用He稀释的PH₃气体（纯度为00.999%）（下面称为“PH₃/He”），在气体储存器1104中，有用He稀释的B₂H₆气体（纯度为99.999%）（以后称为“B₂H₆/He”），在气体储存器1105中，有C₂H₄气体（纯度为99.999%），在气体储存器1106中，有用He稀释的GeH₄气体（纯度为99.999%）（以后称为“GeH₄/He”）。

在形成的层中掺入囟素原子的情况，比如，可用在另一气体储存器中的SiF₄气体代替上述的SiH₄气体。

当这些气体进入反应室1101之前，要确定气体储存器1102-1106的阀门1122-1126和漏气阀1135是关闭的，并且进气阀1112-1116、排气阀1117-1121以及子阀1132和1133是打开的。然后，先把主阀门1134打开，以抽空反应室1101和气管的内部。

然后，当观察到1136上的真空度读数变为大约5×10^-6乇时，把子阀 1132和1133打开。然后，先把主阀门1134打开，以抽空反应室1101和气管的内部。

当观察到1136上的真空度读数变为大约5×10^-6乇时，把子阀1132和1133、以及排气阀1117-1121关闭。

下面参考在作为衬底1137的AL柱体上，形成第一层102时的一个实施例。

首先，通过打开进气阀1112和1114把排气管气压计1127和1129的气压控制为1kg/cm²、使来自气体储存器1102的SiH₄/He气体和来自气体储存器1104的B₂H₆/He气体分别流入质量流量控制器1107和1109。接着，把排气阀1117和1119，以及子阀1132，逐渐打开，使气体进入反应室1101。在这种情况，调节排气阀1117和1119，以获得SiH₄/He气体和B₂H₆/He气体流量比的予期值，并且在观察真空表1136上的读数的同时，调节主阀1134，以便在反应室1101内获得予期的气压值。在确认通过加热器1138已把Al圆柱衬底1137的温度加热到50-400℃范围之内后，在按照予先设计的变化系数曲线通过微型计算机（未示出）控制BH/He气体和SiH₄/He气体的流量的同时，把功率源1140调到予定的电功率，以便在反应室1101中产生辉光放电，从而，在Al圆柱上首先形成了由非晶硅材料构成的包括硼原子的第一层102。

然后，在该光敏层上形成第二层103。在上述过程之后，比如，分别用He、Ar和H₂等稀释气体，把SiH₄气体、C₂H₄气体和PH₃气体选择地稀释，在采用微型计算机控制SiH₄气体、C₂H₄气体和PH₃气体的流量的同时，让气体以予期的流量进入反应室1101，并且按照予定的条件产生辉光放电，通过这样的过程形成了由A-SiCM（H，X）组成的第二层。

当然，除了形成各个层时所要求的那些之外，所有的出气阀都被关闭。另外，在形成各个层时，通过关闭排气阀1117-1121，把系统的内部 一旦抽空到所需的高真空度时，打开子阀1132和1133，并充分打开主阀1134，以避免形成前面层的用过的气体残留在反应室1101中和从排气阀1117-1121到反应室1101的气管里。

另外，在形成层的操作期间，通过马达1139的运转使作为衬底的Al圆柱1137以一个预定的速度转动。

实施例1

用图11所示的制作装置，在表1所示的层形成条件下，在清洁后的Al圆柱上形成光接收层，以获得在电子摄象中所用的光接收元件。

其中，按照图12所示的流量比曲线，用微型计算机自动地控制B₂H₆/SiH₄的气体流量比变化。把产生的光接收元件装到为实验目的而改装过的电子摄象复印机上，用日本Canon Kabushiki Kaisha提供的测试图表，在选择的图象形成条件下，对其进行复印测试。用钨丝灯作为光源。

结果，获得具有改进了分辨率的高质量可见图象。

实施例2-5

在每个实施例中，除了分别采用表2-5中所示的层形成条件之外，重复实施例1中的同样过程，从而形成了在电子摄象中所用的鼓形光接收元件。

在例2和例3中，按照图13所示的气体流量比曲线来控制B₂H₆/SiH₄的气流比变化，在例4和例5中，分别按照图14和15所示的气流比曲线来控制气体流量比的变化。

将制成的光接收元件进行与实施例1同样的复印测试。

结果，对于该光接收元件的任何一个，都获得了高质量高分辨率的可见图象。

实施例6

除了在形成表1中的第二层时，按照表6所示来改变层厚度之外，通过与实施例1同样的过程来制备在电子摄象中所用的光接收元件（样品号601-607）。

按照与实施例1相同的图象形成方法来分别测定制成的光接收元件。

其结果如表6所示。

实施例7

除了在形成表1中的第二层时，关于C₂H₄/SiH₄的流量比的值按照表7所示改变之外，通过与实施例1同样的过程来制备在电子摄象中所用的光接收元件（样品号701-707）。

按照与实施例1相同的过程来分别测定制成的光接收元件。

结果证实，对每个样品都重复地获得具有清晰的浓淡色调的高质量可见图象。

并且，在重复使用的耐久性测试中证实，该样品的任何一个都具有非常好的耐久性，而且一直能产生与初始可见图象完全一样的高质量可见图象。

实施例8-12

在每个实施例中，除了分别采用表8-12中所示的层形成条件之外，重复与实施例1同样的过程，从而获得了在电子摄象中所用的鼓形光接收元件。

在每个实施例中，按照下面表A中所示的气体流量比曲线来控制B₂H₆/SiH₄的气流比。

将制成的光接收元件进行与实施例1同样的复印测试。

结果，对于任何一个光接收元件都获得了高质量和高分辨率的可见图 象。

表A

实施例号 B₂H₆/SiH₄的气流比曲线图号

8    12

9    13

10    13

11    14

12    15

实施例13

电子照象术中使用的光接收元件（样品号为1301-1307）是采用例1所述的相同方法制备的，但在形成表8中的第二层时该层厚度变为表13中所示的那样。

制成的各光接收元件按照例1所述的相同的图象形成方法分别进行了测定。

测定结果如表13所示。

实施例14

对于电子摄象中用的各光接收元件（样品号1401-1407）是采用例8中的所述的相同方法制备的，但在形成表8中的第二层时，相应于CH/SiH的流量比变为表14中所示的数值。

制成的各光接收元件按照例1所述的相同方法分别进行了测定。

测定结果证实：对每只样品都能重复地取得具有良好浓淡清晰度的高质量可见图象。

同时，重复使用的耐久性试验证实：任一样品具有极好的耐用性，总可以出现高质量可见图象，并且每次的图象都和初始的可见图象一样清晰。

实施例15

从例8到例14，除了实践中使用的静电后期图象形成和镓砷（GaAs）系列半导体激光器（10MW）的反演代替钨灯作为光源以外，对每支光接收元件采用了如例1所述的相同图象形成方法，并且对每次生成的图象色调都进行了同样的测定：

测定结果证实，任何一个光接收元件总可以产生出具有良好浓淡色调清晰度的高质量的和高分辨的可见图象。

实施例16到20

除了分别采用表15到19中的所示的层形成条件以外，在每个实例中，都能重复如例1所述的相同程序，从而获得用在电子摄象中的鼓形光接收元件。

在每个实施例中，B₂H₆/SiH₄的气体流量比是按照下面的表B所示的流量比曲线进行控制的。

对制成的每个光接收元件都进行了如例1所述的相同试验。

试验结果证实：对任何一个光接收元件都取得高质量的和高分辨率的可见图象。

表B

例号 B₂H₆/SiH₄气体流量比曲线的图号

16    12

17    13

18    13

19    14

20    15

实施例21

用于电子摄象的光接收元件（样品号2101到2107）是采用与例1所述相同方法制备的，但是，在形成表15所示第二层（22）时，其层厚变为表20中所示的厚度。

将制成的光接收元件按照例1中相同的图象形成方法分别进行了测定。

测定结果如表20所示。

实施例22

用于电子摄象的光接收元件（样品号2201到2207）是采用与例1所述相同的方法制备的，但是，在形成表15中的第二层时，其中关于C₂H₄/SiH₄的流量比的数值变为表21中所示。

将制成的光接收元件按照例1相同的方法分别进行了测定。

测定结果证实：每只样品都可以重复地得到具有清晰的浓淡色调的高质量的可见图象。

此外，在重复使用的耐久性试验中证实：任何一个样品都具有极好的耐用性，总可以产生和初始可见图象完全一样的高质量的可见图象。

实施例23

用于电子摄象的光接收元件（样品号2301到2307）是按照例1所述的相同方法制备的，但是，在形成表15中第一层时，关于GeH₄/SiH₄的流量比变为表22中所示的数值。

将制成的光接收元件按照例1相同的方法分别进行了测定。

测定结果证实：每只样品都能重复地得到具有清晰的浓淡色调的高质量的可见的图象。

此外，在重复使用的耐久性试验中证实：任何一个样品都具有极好的耐用性，总可以产生和初始可见图象完全一样的高质量的可见图象。

实施例24

在例16到23中，除了实践中使用的静电后期图象形成和镓砷（Ga    As）系列半导体激光器（10MW）的反演代替钨灯作光源以外，对每支光接收元件和转换后生成的浓淡色调图象的测定都采用与例1相同的图象形成方法。

测定结果证实：任何一个光接收元件每次都可以产生具有清晰的浓淡色调的高质量的和高分子率的可见图象。

Claims (11)

1、一种光接收元件，包括衬底和该衬底上的光接收层，其特征在于：所述光接收层包括厚度为1-100μm的具有导电性的第一层(Ⅰ)和厚度为3×10^-3-30μm的第二层(Ⅱ)，所述第一层(Ⅰ)由含有以硅原子为主要组分的非晶材料和总量为1×10^-2-40原子百分比的从氢原子和卤素原子中选出的至少一种原子组成，並且含有沿层厚度方向处于非均匀分布状态的导电性控制元素的原子，所述第二层(Ⅱ)由含有硅原子，1×10^-3-90原子百分比的碳原子以及总量为1×10^-2-40原子百分比的从氢原子和卤素原子中选出的至少一种原子的非晶材料组成，並且含有沿层厚度方向处于非均匀分布状态的导电性控制元素的原子。

2、按照权利要求1所述的光接收元件，其中上述第一层（Ⅰ），在整个层区内，还包括沿着厚度方向处于均匀分布状态的锗原子。

3、按照权利要求1所述的光接收元件，其中上述第一层（Ⅰ）在邻近衬底的部分层区内还包括沿着层的厚度方向处于非均匀分布状态的锗原子。

4、按照权利要求1所述的光接收元件，其中在第一层（Ⅰ）内的控制导电性元素与在第二层（Ⅱ）内的控制导电性元素相同。

5、按照权利要求1所述的光接收元件，其中在上述第一层（Ⅰ）内的控制导电性元素与在第二层（Ⅱ）内的控制导电性元素不同。

6、按照权利要求1所述的光接收元件，其中在上述第一层（Ⅰ）内包含的控制导电性的元素是选自周期表中Ⅲ族和Ⅴ族元素族中的元素形成的。

7、按照权利要求6所述的光接收元件，其中上述第一层（Ⅰ）包含控制导电性元素，基本上沿着该层厚度方向，位于邻近衬底的部分层区内。

8、按照权利要求6所述的光接收元件，其中上述第一层（Ⅰ）包含控制导电性元素，基本上沿着该层厚度方向，位于邻近上述第二层（Ⅱ）的部分层区内。

9、按照权利要求1所述的光接收元件，其中在上述第二层（Ⅱ）中包含的控制导电性元素是选自周期表中Ⅲ族和Ⅴ族元素族中的元素形成的。

10、按照权利要求9所述的光接收元件，其中上述第二层（Ⅱ）中控制导电性元素的含量为1.0-10⁴原子ppm。

11、一种使用如权利要求1所述光接收元件的电子摄象方法，包括如下步骤：

（a）对所述光接收元件施加电场;

（b）对所述光接收元件施加电磁波，使之形成静电图象。

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