DE3247526C2 - Lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das auf einem Träger eine fotoleitfähige Schicht aufweist, die aus einem amorphen Material besteht, das Siliciumatome, einen Fremdstoff des p-Typs oder des n-Typs und Kohlenstoff enthält.

Ein solches lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial bzw. Element ist aus der DE-OS 30 40 031 bekannt, wobei die amorphe Siliciumschicht nur Kohlenstoff enthält.

Aus der 30 46 509 ist ferner ein lichtempfindliches Aufzeich­ nungsmaterial bzw. Element bekannt, welches einen Schichtträger und eine fotoleitfähige Schicht aufweist, wobei die fotoleitfähige Schicht Siliciumatome als Matrix, Halogenatome als Komponentenatome und Fremdatome aus der Gruppe III des periodischen Systems enthält.

Fotoleitfähige Materialien, aus denen Bilderzeugungsele­ mente für Festkörper-Bildabtastvorrichtungen, elektrofoto­ grafische Bilderzeugungselemente auf dem Gebiet der Bilderzeugung oder Manuskript-Lesevorrichtungen gebildet werden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-Verhältnis (Signal/Rausch-Verhältnis bzw. Verhältnis von Fotostrom(I_p)/Dunkelstrom(I_d)), spektrale Absorptionseigenschaften, die an die Spektraleigenschaften der elektromagnetischen Wellen, mit denen sie bestrahlt werden sollen, angepaßt sind, ein gutes Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Dunkelwiderstandswert haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschäd­ lich sein. Außerdem ist es bei einer Festkörper-Bildab­ tastvorrichtung auch notwendig, daß das Restbild innerhalb einer vorbestimmten Zeit leicht behandelt bzw. beseitigt werden kann. Im Fall eines Bilderzeugungselements für elektrofotografische Zwecke, das in eine für die Anwendung in einem Büro als Büromaschine vorgesehene, elektrofoto­ grafische Vorrichtung eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig, daß das Bilderzeugungselement nicht gesundheitsschädlich ist.

Es ist zwar versucht worden, die fotoleitfähigen Elemente mit aus dem bekannten amorphen Silicium (nachstehend als "a-Si" bezeichnet) gebildeten, fotoleitfähigen Schichten bezüglich einzelner Eigenschaften, wozu ver­ schiedene elektrische, optische und Fotoleitfähigkeits­ eigenschaften wie der Dunkelwiderstandswert, die Fotoemp­ findlichkeit bzw. Lichtempfindlichkeit und das Ansprechen auf Licht sowie die Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen bei der Anwendung, die Stabi­ lität im Verlauf der Zeit und die Haltbarkeit gehören, zu verbessern, jedoch sind unter den gegenwärtigen Um­ ständen weitere Verbesserungen hinsichtlich der Gesamt­ eigenschaften notwendig.

Beispielsweise wird bei der Anwendung des a-Si-Fotoleiters in einem Bilderzeugungselement für eine elektrofotografi­ sche Vorrichtung oft beobachtet, daß während seiner Anwendung ein Restpotential verbleibt, wenn eine Erhöhung der Lichtempfindlichkeit und des Dunkelwiderstandes beabsichtigt ist.

Wenn ein solches fotoleitfähiges Element über eine lange Zeit wiederholt verwendet wird, werden verschiedene Schwierigkeiten, beispielsweise eine Anhäufung von Ermü­ dungserscheinungen durch wiederholte Anwendung oder die sogenannte Geisterbild-Erscheinung, wobei Restbilder erzeugt werden, hervorgerufen.

a-Si-Materialien können außerdem als am Aufbau beteiligte Atome Wasserstoffatome oder Halogenatome wie Fluor- oder Chloratome usw. zur Verbesserung ihrer elektrischen und Fotoleitfähigkeitseigenschaften, Atome wie Bor- oder Phosphoratome zur Regulierung des Typs der elektri­ schen Leitung und des weiteren andere Atome zur Verbesse­ rung anderer Eigenschaften enthalten. In Abhängigkeit von der Art und Weise, in der diese am Aufbau beteiligten Atome enthalten sind, können manchmal Probleme bezüglich der elektrischen oder Fotoleitfähigkeitseigenschaften oder der Durchschlagsfestigkeit der gebildeten Schicht verursacht werden.

Es treten beispielsweise die nachstehend erwähnten Proble­ me auf: Die Lebensdauer der in der gebildeten, fotoleitfä­ higen Schicht durch Bestrahlung erzeugten Fototräger in der Schicht ist nicht ausreichend lang. Bilder, die auf ein Bildempfangspapier übertragen worden sind, weisen oft fehlerhafte Bildbereiche, sogenannte "leere Bereiche", auf, die durch einen örtlichen Durchschlag bei der Entla­ dung hervorgerufen werden. Wenn für die Reinigung eine Klinge bzw. Rakel eingesetzt wird, werden andere fehler­ hafte Bildbereiche, sogenannte "weiße Linien", erzeugt, die anscheinend durch Reiben mit der Klinge hervorgerufen werden. Wenn die fotoleitfähige Schicht in einer Atmo­ sphäre mit hoher Feuchtigkeit oder direkt nach langzeitigem Stehenlassen bzw. Lagern in einer Atmosphäre mit hoher Feuchtigkeit verwendet wird, werden außerdem nachteiliger­ weise oft unscharfe Bilder erzeugt.

Bei der Gestaltung eines fotoleitfähigen Materials muß infolgedessen zusammen mit der Verbesserung der a-Si-Materialien für sich die Lösung aller Probleme, die vorstehend erwähnt wurden, angestrebt werden.

Im Hinblick auf die Lösung der vorstehend erwähnten Probleme wurden ausgedehnte Untersuchungen hinsichtlich der Anwendbarkeit und Brauchbarkeit von a-Si als fotoleitfähiges Element für elektrofotografische Bilderzeugungselemente, Festkörper-Bildabtastvorrichtun­ gen, Lesevorrichtungen usw. durchgeführt. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß ein fotoleitfähiges Element mit einer fotoleitfähigen Schicht aus a-Si, insbesondere aus einem amorphen Material, das aus Wasser­ stoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) in einer Matrix von Siliciumatomen gebildet ist [nachstehend als a-Si(H,X) bezeichnet] (beispielsweise aus sogenanntem hydriertem, amorphem Silicium, halogeniertem, amorphem Silicium oder halogenhaltigem, hydriertem, amorphem Silicium), nicht nur für die praktische Anwendung außeror­ dentlich gute Eigenschaften zeigt, sondern auch bekannten, fotoleitfähigen Elementen im wesentlichen in jeder Hin­ sicht überlegen ist, wenn dieses fotoleitfähige Element so aufgebaut ist, daß es eine besondere Schichtstruktur hat, die nachstehend erläutert wird. Dieses fotoleitfähige Element zeigt für elektrofotografische Zwecke hervorragen­ de Eigenschaften.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein fotoleitfähiges Element zur Verfügung zu stellen, das in im wesentlichen konstan­ ter Weise stabile elektrische, optische und Fotoleitfähig­ keitseigenschaften mit dauerhaft hohem S/N-Verhältnis aufweist, eine hohe Auflösung, eine hohe Durchschlagsfestigkeit, eine ausgezeichnete Haltbarkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit hat, ohne daß nach wieder­ holter Anwendung irgendwelche Verschlechterungserscheinun­ gen hervorgerufen werden, und vollkommen oder im wesentli­ chen frei von Restpotentialen ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete, fotoleitfähige Element gelöst.

Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun­ gen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht, die zur Erläuterung des Schichtaufbaus bevorzugter Ausführungsformen des foto­ leitfähigen Elements dient.

Fig. 2 bis 10 zeigen die Verteilungen der Atome der Gruppe III in einer amorphe Schichten bildenden Schicht, die die Atome der Gruppe III enthält.

Fig. 11 und 12 sind schematische Darstellungen von Vorrichtungen, die zur Herstellung des fotoleitfähigen Elements eingesetzt werden können.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Schichtaufbau des fotoleitfähigen Elements.

Das in Fig. 1 gezeigte, fotoleitfähige Element 100 besteht aus einem Träger 101 für ein fotoleitfähiges Element und einer über dem Träger 101 liegenden, amorphen Schicht 102.

Die amorphe Schicht 102 besteht aus einem ersten Schicht­ bereich 103, der aus a-Si, vorzugsweise aus a-Si (H, X), gebildet ist und Fotoleitfähigkeit zeigt, und einem zweiten Schichtbereich 104, der aus einem amorphen Mate­ rial besteht, das aus einem amorphen Material der Formel Si_aC_1-a(0,4<a<1) (nachstehend als "a-SiC" bezeichnet), einem amorphen Material der Formel [Si_bC_1-b] _cH_1-c (0,5<b<1; 0,6≦c<1) (nachstehend als "a-SiCH" bezeichnet), einem amorphen Material der Formel [Si_dC_1-d]_eX_1-e (0,47<d<1; 0,8≦e<1; X ist ein Halogen­ atom) (nachstehend als "a-SiCX" bezeichnet) und einem amorphen Material der Formel

[Si_fC_1-f]_g (H+X)_1-g (0,47<f<1; 0,8≦g<1;

X ist ein Halogenatom) [nachstehend als "a-SiC(H+X) bezeichnet] ausgewählt ist.

Der für das fotoleitfähige Element verwendete Träger kann entweder elektrisch leitend oder isolierend sein. Als Beispiele für elektrisch leitende Träger können Metalle wie NiCr, rostfreier Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt und Pd oder Legierungen davon erwähnt werden.

Als isolierende Träger können üblicherweise Folien oder Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen, Polycarbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinyl­ chlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamid gehören, Gläser, keramische Stoffe, Papiere und andere Materialien eingesetzt werden. Diese isolierenden Träger können geeigneterweise mindestens eine Oberfläche haben, die einer Behandlung unterzogen worden ist, durch die sie elektrisch leitend gemacht wurde, und andere Schichten werden geeigneterweise auf der Seite des Trägers vorgese­ hen, die durch eine solche Behandlung elektrisch leitend gemacht worden ist.

Ein Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht werden, indem auf dem Glas ein dünner Film aus NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V; Ti, Pt, Pd, In₂O₃, SnO₂ oder ITO(In₂O₃ + SnO₂) vorgesehen wird. Alternativ kann die Oberfläche einer Kunstharzfolie wie einer Polyester­ folie durch Vakuumaufdampfung, Elektronenstrahl-Abschei­ dung oder Zerstäubung eines Metalls wie NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti oder Pt oder durch Laminieren eines solchen Metalls auf die Oberfläche elektrisch leitend gemacht werden. Der Träger kann in irgendeiner Form ausgebildet werden, beispielsweise in Form eines Zylinders, eines Bandes oder einer Platte oder in anderen Formen, und seine Form kann in gewünschter Weise festgelegt werden. Wenn das in Fig. 1 gezeigte, fotoleitfähige Element 100 beispielsweise als Bilderzeu­ gungselement für elektrofotografische Zwecke eingesetzt werden soll, kann es für die Verwendung in einem konti­ nuierlichen, mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Kopierverfahren geeigneterweise in Form eines endlosen Bandes oder eines Zylinders gestaltet werden. Der Träger kann eine Dicke haben, die in geeigneter Weise so festge­ legt wird, daß ein gewünschtes fotoleitfähiges Element gebildet werden kann. Wenn das fotoleitfähige Element flexibel sein muß, wird der Träger mit der Einschränkung, daß er seine Funktion als Träger ausüben können muß, so dünn wie möglich hergestellt. In einem solchen Fall hat der Träger jedoch im allgemeinen unter Berücksichti­ gung seiner Herstellung und Handhabung sowie seiner mechanischen Festigkeit eine Dicke von 10 µm oder eine größere Dicke.

Der auf dem Träger gebildete, einen Teil der amorphen Schicht bildenden, erste Schichtbereich besteht aus a-Si, vorzugsweise aus a-Si(H,X), einem amorphen Material, das in bezug auf ein Licht, mit dem das fotoleitfähige Element bestrahlt wird, Fotoleitfähigkeit zeigt.

Die Bildung eines aus a-Si(H,X) bestehenden, ersten Schichtbereichs kann nach dem Vakuumbe­ dampfungsverfahren unter Anwendung der Entladungserschei­ nung, beispielsweise nach dem Glimmentladungsverfahren, dem Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenplattierverfahren, durchgeführt werden. Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung des aus a-Si(H,X) bestehenden, ersten Schichtbereichs nach dem Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X) zusammen mit einem gasförmigen Ausgangs­ material für die Zuführung von Siliciumatomen (Si) in eine Abscheidungskammer eingeleitet wird, deren Innenraum auf einen verminderten Druck gebracht werden kann und in der eine Glimmentladung erzeugt wird, wodurch auf der Oberfläche eines Trägers, der in der Kammer in eine vorbestimmte Lage gebracht worden ist, eine aus a-Si(H,X) bestehende Schicht gebildet wird. Wenn der erste Schicht­ bereich nach dem Zerstäubungsverfahren gebildet werden soll, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenato­ men (X) in eine zur Zerstäubung dienende Kammer eingelei­ tet werden, wenn die Zerstäubung unter Anwendung eines aus Silicium (Si) gebildeten Targets in einer Atmosphäre aus einem Inertgas wie Ar oder He oder in einer Gasmi­ schung auf Basis dieser Gase bewirkt wird.

Zu dem für die Zuführung von Si einzuset­ zenden, gasförmigen Ausgangsmaterial können als wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀ gehören. SiH₄ und Si₂H₆ werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wir­ kungsgrad hinsichtlich der Zuführung von Si besonders bevorzugt.

Als wirksames, gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen, das erfindungsgemäß einzusetzen ist, kann eine Anzahl von Halogenverbindungen wie gasför­ mige Halogene, Halogenide, Interhalogenverbindungen und mit Halogenen substituierte Silanderivate, die gasför­ mig oder vergasbar sind, erwähnt werden.

Alternativ ist auch der Einsatz einer gasförmigen oder vergasbaren, Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung, die aus Siliciumatomen und Halogenato­ men gebildet ist, wirksam.

Zu typischen Beispielen für Halogenverbindungen, die vorzugsweise eingesetzt werden, können gas­ förmige Halogene wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod und In­ terhalogenverbindungen wie BrF, ClF, ClF₃, BrF₅, BrF₃, JF₃, JF₇, JCl oder JBr gehören.

Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung, d. h. als mit Halogenatomen substituiertes Silanderivat, werden Si­ liciumhalogenide wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄ und SiBr₄ bevor­ zugt.

Wenn das fotoleitfähige Element nach dem Glimmentladungsverfahren unter Anwendung einer solchen Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung gebildet wird, kann auf einem gegebenen Träger eine aus a-Si, das Halogenatome als Bestandteil enthält, bestehende, foto­ leitfähige Schicht gebildet werden, ohne daß als zur Zu­ führung von Si befähigtes, gasförmiges Ausgangsmaterial ein gasförmiges Siliciumhydrid eingesetzt wird.

Das grundlegende Verfahren zur Bildung der Halogenatome enthaltenden, amorphen Schicht nach dem Glimmentladungs­ verfahren besteht darin, daß ein zur Zuführung von Si die­ nendes, gasförmiges Ausgangsmaterial, nämlich ein gasför­ miges Siliciumhalogenid, und ein Gas wie Ar, H₂ oder He in einem vorbestimmten Verhältnis in einer geeigneten Men­ ge in die zur Bildung des ersten Schichtbereichs dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf eine Glimm­ entladung angeregt wird, um eine Plasmaatmosphäre aus die­ sen Gasen zu bilden und dadurch auf einem Träger den er­ sten Schichtbereich zu bilden. Zum Einbau von Wasserstoff­ atomen in die Schicht kann die Schicht auch gebildet wer­ den, indem man eine Wasserstoffatome enthaltende, gasför­ mige Siliciumverbindung in einem geeigneten Verhältnis mit diesen Gasen vermischt.

Alle Gase, die zur Einführung der einzelnen Atomarten die­ nen, können entweder als einzelne Spezies oder in Form einer Mischung von mehr als einer Spezies in einem vorbe­ stimmten Verhältnis eingesetzt werden.

Zur Bildung einer aus a-Si (H,X) bestehenden, amorphen Schicht nach dem reaktiven Zerstäubungsverfahren oder dem Ionenplattierverfahren wird beispielsweise im Fall des Zerstäubungsverfahrens die Zerstäubung unter Anwendung eines Targets aus Si in einer geeigneten Gasplasmaatmos­ phäre bewirkt. Alternativ wird im Fall des Ionenplattier­ verfahrens polykristallines Silicium oder Einkristall-Si­ licium als Verdampfungsquelle in ein Verdampfungsschiff­ chen hineingebracht, und die Silicium-Verdampfungsquelle wird durch Erhitzen, beispielsweise nach dem Widerstands­ heizverfahren oder dem Elektronenstrahlverfahren, ver­ dampft, wobei den verdampften, fliegenden Substanzen ein Durchtritt durch eine geeignete Gasplasmaatmosphäre ermög­ licht wird.

Während dieser Verfahrensweise kann zur Einführung von Halogenatomen in die gebildete Schicht beim Zerstäubungs­ verfahren oder beim Ionenplattierverfahren eine gasförmige Halogenverbindung, wie sie vorstehend erwähnt wurde, oder eine halogenhaltige Siliciumverbindung, wie sie vorstehend erwähnt wurde, in die Abscheidungskammer eingeleitet wer­ den, um darin eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas zu bil­ den.

Wenn Wasserstoffatome eingeführt werden sollen, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Was­ serstoffatomen, beispielsweise H₂ und ein Gas wie die vor­ stehend erwähnten Silane, in die zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf eine Plasma­ atmosphäre aus diesen Gasen gebildet wird.

Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen können die Halogenverbindun­ gen oder die halogenhaltigen Siliciumverbindungen, die vorstehend erwähnt wurden, in wirksamer Weise eingesetzt werden. Außerdem ist es auch möglich, ein gasförmiges oder vergasbares Halogenid, das Wasserstoffatome als eine der am Aufbau beteiligten Atomarten enthält, beispielsweise einen Halogenwasserstoff wie HF, HCl, HBr oder HJ oder ein halogensubstituiertes Siliciumhydrid wie SiH₂F₂, SiH₂J₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiHBr₂ oder SiHBr₃, als wirksa­ mes Ausgangsmaterial für die Bildung des ersten Schichtbe­ reichs einzusetzen.

Diese Halogenide, die Wasserstoffatome enthalten und dazu befähigt sind, während der Bildung der amorphen Schicht gleichzeitig mit der Einführung von Halogenatomen in die Schicht Wasserstoffatome einzuführen, die hinsichtlich der Regulierung der elektrischen oder optischen Eigen­ schaften sehr wirksam sind, können vorzugsweise als Aus­ gangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen einge­ setzt werden.

Für den Einbau von Wasserstoffatomen in die Struktur der Schicht kann alternativ dafür gesorgt werden, daß in einer Abscheidungskammer, in der die Entladung angeregt wird, zusammen mit einer zur Zuführung von Si dienenden Sili­ ciumverbindung H₂ oder ein gasförmiges Siliciumhydrid wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ oder Si₄H₁₀ vorliegt.

Im Fall des reaktiven Zerstäubungsverfahrens wird bei­ spielsweise ein Si-Target eingesetzt, und ein zur Einfüh­ rung von Halogenatomen dienendes Gas und H₂-Gas werden zusammen mit einem Inertgas wie He oder Ar, falls dies notwendig ist, in eine Abscheidungskammer eingeleitet, in der eine Plasmaatmosphäre gebildet wird, um eine Zer­ stäubung des Si-Targets zu bewirken und dadurch auf dem Träger eine aus a-Si(H,X) bestehende Schicht zu bilden.

Außerdem kann auch ein Gas wie B₂H₆ oder ein anderes Gas eingeleitet werden, um auch eine Dotierung mit Fremdstof­ fen zu bewirken.

Die Menge der Wasserstoffatome (H) oder der Halogenatome (X), die in den ersten Schichtbereich eines fotoleitfähi­ gen Elements eingebaut werden, oder die Gesamtmenge dieser beiden Atomarten kann vorzugsweise 1 bis 40 Atom-% und insbesondere 5 bis 30 Atom-% betragen.

Zur Regulierung der Mengen der Wasserstoffatome (H) und/oder der Halogenatome (X) in der Schicht können die Trä­ gertemperatur und/oder die Mengen der zum Einbau von Was­ serstoffatomen (H) oder Halogenatomen (X) eingesetzten, in die Abscheidungsvorrichtung einzuleitenden Ausgangs­ materialien oder die Entladungsleistung reguliert werden.

Bei der Herstellung des er­ sten Schichtbereichs kann nach einem Glimmentladungsverfahren oder einem Zerstäubungsverfahren ein Edelgas wie He, Ne oder Ar als verdünnendes Gas eingesetzt werden.

Der erste Schichtbereich kann bei der Bildung der Schicht mit Fremdstoffen des n-Typs oder des p-Typs dotiert wer­ den, während die Menge, mit der dotiert wird, geregelt wird.

Als Fremdstoffe des p-Typs können vorzugsweise Atome eines zu der Gruppe III des Periodensystems gehörenden Elements wie B, Al, Ga, In und Tl erwähnt werden.

Als Fremdstoffe des n-Typs können vorzugsweise Atome eines zu der Gruppe V des Periodensystems gehörenden Elements wie N, P, As, Sb und Bi erwähnt werden.

B, Ga, P und Sb werden von den erwähnten Fremdstoffen be­ vorzugt.

Die Mengen der Fremdstoffe, mit denen der erste Schichtbe­ reich dotiert wird, um diesem eine gewünschte Leitfähig­ keit zu verleihen, können nach Wunsch in Abhängigkeit von den gewünschten elektrischen und optischen Eigenschaften festgelegt werden. Die zum Dotieren eingesetzte Menge be­ trägt im Fall der Fremdstoffe der Gruppe III im allgemei­ nen 3 × 10⁴ Atom-ppm oder weniger und im Fall der Fremd­ stoffe der Gruppe V im allgemeinen 5 × 10³ Atom-ppm oder weniger.

Der erste Schichtbereich kann mit den Fremdstoffen dotiert werden, indem bei der Bildung der Schicht ein Ausgangsma­ terial für die Einführung der Fremdstoffe in Form eines Gases zusammen mit einem Hauptausgangsmaterial für die Bildung des ersten Schichtbereichs in eine Abscheidungs­ kammer eingeleitet wird.

Als Ausgangsmaterialien für die Einführung der Fremdstoffe werden vorzugsweise Materialien eingesetzt, die bei Umge­ bungstemperatur und Atmosphärendruck gasförmig sind oder unter den Schichtbildungsbedingungen leicht vergast werden können.

Repräsentative Ausgangsmaterialien für die Einführung der Fremdstoffe sind PH₃, P₂H₄, PF₃, PF₅, P Cl₃, AsH₃, AsF₃, AsF₅, AsCl₃, SbH₃, SbF₃, SbF₅, BiH₃, BF₃, BCl₃, BBr₃, B₂H₆, B₄H₁₀, B₅H₉, B₅H₁₁, B₆H₁₀, B₆H₁₂, B₆H₁₄, AlCl₃, GaCl₃, InCl₃ und TlCl₃.

Die Dicke des ersten Schichtbereichs 103 kann nach Wunsch so festgelegt werden, daß die Fototräger, die durch Be­ strahlung mit einem Licht, das eine gewünschte, spektrale Verteilungscharakteristik hat, erzeugt worden sind, in wirksamer Weise transportiert werden können. Die Dicke beträgt im allgemeinen 1 bis 100 µm und vorzugsweise 2 bis 50 µm.

Die in dem ersten Schichtbereich 103 zur Regulierung des Leitfähigkeitstyps und des Dunkelwiderstandes enthaltenen Atome der Gruppe III und der Gruppe V sind in der Rich­ tung, die der Schichtoberfläche des ersten Schichtbereichs 103 (einer der Oberfläche des Trägers 101 parallelen Ebene) im wesentlichen parallel ist, im wesentlichen gleichmäßig verteilt, jedoch nimmt der Gehalt dieser Atome in der Rich­ tung der Schichtdicke von der Trägerseite aus zu der dem Träger entgegengesetzten Seite hin kontinuierlich oder zum Teil kontinuierlich ab.

Um in wirksamer Weise eine Erhöhung des Dunkelwiderstandes und eine Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit des ge­ samten Körpers der amorphen Schicht 102 zu erzielen, werden die vorstehend erwähnten Fremdstoffe in dem ersten Schicht­ bereich 103 so ungleichmäßig verteilt, daß die Fremdstoffe an der dem Träger 101 zugewandten Seite angereichert sind.

Besonders im Fall der Anwendung des fotoleitfähigen Ele­ ments für elektrofotografische Zwecke werden die Atome der Gruppe III, vorzugsweise Bor (B) und Gallium (Ga), und die Atome der Gruppe V, vorzugsweise Phosphor (P), vorzugsweise wie oben beschrieben ungleichmäßig verteilt.

Nachstehend werden einige Beispiele für die ungleichmäßige Verteilung der Fremdstoffe in der Richtung der Schichtdik­ ke in dem ersten Schichtbereich beschrieben. Um die Erläu­ terungen zu vereinfachen, wird nur auf die Atome der Grup­ pe III als Fremdstoffe Bezug genommen, jedoch können die Erläuterungen selbstverständlich auch auf andere Fremd­ stoffe angewandt werden.

In den Fig. 2 bis 10 wird nur der Schichtbereich gezeigt, in dem die Atome der Gruppe III enthalten sind. Der in den Zeichnungen gezeigte Schichtbereich (III) kann mit dem gesamten ersten Schichtbereich identisch sein oder einen Teil des ersten Schichtbereichs darstellen. In dem ersten Schichtbereich sind die Fremdstoffe geeigneterweise derart enthalten, daß der Schichtbereich (III) den an der Trägerseite befindlichen Endbereich des ersten Schichtbe­ reichs enthält.

Die Fig. 2 bis 10 zeigen typische Beispiele für die Ver­ teilung der in dem Schichtbereich (III) des ersten Schicht­ bereichs in dem erfindungsgemäßen, fotoleitfähigen Ele­ ment enthaltenen Atome der Gruppe III in der Richtung der Schichtdicke.

In den Fig. 2 bis 10 zeigt die Abszisse den Gehalt C der Atome der Gruppe III, während die Ordinate die Richtung der Schichtdicke des die Atome der Gruppe III enthaltenden Schichtbereichs (III) zeigt. t_B zeigt die Lage der Grenz­ fläche an der Trägerseite, während t_T die Lage der Grenz­ fläche an der Seite, die der Trägerseite entgegengesetzt ist, zeigt. D.h., daß der die Atome der Gruppe III enthal­ tende Schichtbereich (III) von der t_B-Seite ausgehend in Richtung auf die t_T-Seite gebildet wird.

Der Schichtbereich (III), der die Atome der Gruppe III enthält, besteht vorzugsweise aus a-Si(H,X), und der Schichtbereich (III) kann entweder den gesamten Bereich des Fotoleitfähigkeit zeigenden, ersten Schichtbereichs oder einen Teil davon einnehmen.

Wenn der vorstehend erwähnte Schichtbereich (III) einen Teil des ersten Schichtbereichs einnimmt, wird es bei einem in Fig. 1 gezeigten Beispiel bevorzugt, daß der Schichtbereich (III) als unterer Schichtbereich des ersten Schichtbereichs 103 vorgesehen wird, wobei dieser untere Schichtbereich die Grenzfläche an der Seite des Trägers enthält.

In Fig. 2 wird ein erstes typisches Beispiel für die Ver­ teilung der in dem Schichtbereich (III) enthaltenen Atome der Gruppe III in der Richtung der Schichtdicke gezeigt.

Gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel sind die Atome der Gruppe III in dem gebildeten Schichtbereich (III) von der Grenzflächenlage t_B bis zu einer Lage t₁ in einer Konzen­ tration enthalten, die einen konstanten Wert C₁ hat, wäh­ rend die Konzentration C der Atome der Gruppe III von der Lage t₁, wo sie den Wert C₂ hat, bis zu der Grenzflächen­ lage t_T, wo sie den Wert C₃ hat, allmählich abnimmt.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind die Atome der Gruppe III so verteilt, daß ihre Konzentration C von der Lage t_B, wo sie den Wert C₄ hat, bis zu der Lage t_T, wo sie den Wert C₅ erhält, allmählich kontinuierlich abnimmt.

Bei dem in Fig. 4 gezeigten Fall wird die Konzentration C der Atome der Gruppe III von der Lage t_B bis zu der Lage t₂ bei einem konstanten Wert C₆ gehalten, während sie zwi­ schen der Lage t₂, wo sie den Wert C₇ hat, bis zu der Lage t_T, wo sie einen Wert von im wesentlichen 0 erhält, all­ mählich kontinuierlich abnimmt.

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Fall nimmt die Konzentration der Atome der Gruppe III von dem Wert C₈ in der Lage t_B bis zu einem Wert von im wesentlichen 0 in der Lage t_T allmählich kontinuierlich ab.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel wird die Konzentra­ tion C der Atome der Gruppe III von der Lage t_B bis zu der Lage t₃ bei einem konstanten Wert C₉ gehalten. Die Konzentration C nimmt zwischen der Lage t₃ und der Lage t_T, wo sie den Wert C₁₀ erhält, in einer linearen Funktion ab.

Bei dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel sind die Atome der Gruppe III so verteilt, daß ihre Konzentration C von der Lage t_B bis zu der Lage t₄ einen konstanten Wert C₁₁ hat und von der Lage t₄, wo sie den Wert C₁₂ hat, bis zu der Lage t_T, wo sie den Wert C₁₃ hat, in einer linearen Funk­ tion abnimmt.

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel nimmt die Konzentra­ tion C der Atome der Gruppe III von einem Wert C₁₄ in der Lage t_B bis zu dem Wert 0 in der Lage t_T in einer linearen Funktion ab.

In Fig. 9 wird ein Beispiel gezeigt, bei dem die Konzen­ tration C der Atome der Gruppe III von einem Wert C₁₅ in der Lage t_B bis zu einem Wert C₁₆ in der Lage t₅ in einer linearen Funktion abnimmt und zwischen der Lage t₅ und der Lage t_T bei einem konstanten Wert C₁₆ gehalten wird.

Bei dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel hat die Konzentra­ tion C der Atome der Gruppe III in der Lage t_B den Wert C₁₇. Dann nimmt die Konzentration C am Anfang bis in die Nähe der Lage t₆ allmählich ab, während sie in der Nähe der Lage t₆ bis zu dem Wert C₁₈ in der Lage t₆ plötzlich abnimmt. Zwischen der Lage t₆ und der Lage t₇ nimmt die Konzentration C am Anfang plötzlich und dann allmählich ab und erhält in der Lage t₇ den Wert C₁₉. Zwischen der Lage t₇ und der Lage t₈ nimmt die Konzentration C der Ato­ me der Gruppe III sehr allmählich ab und erreicht bei t₈ den Wert C₂₀. Zwischen der Lage t₈ und der Lage t_T nimmt die Konzentration C entlang der in der Zeichnung gezeigten Kurve von dem Wert C₂₀ bis zu einem Wert von im wesentli­ chen 0 ab.

Vorstehend wurden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 10 einige typische Beispiele für die Verteilung der in dem Schichtbereich (III) enthaltenen Atome der Gruppe III in der Richtung der Schichtdicke gezeigt. In dem ersten Schichtbereich 103 wird vorzugsweise ein Schichtbereich (III) vorgesehen, der an der Trägerseite einen Anteil mit einem höheren Wert der Konzentration C der Atome der Gruppe III und an der Seite der Grenzfläche t_T einen Anteil, bei dem die Konzentration C im Vergleich mit der Konzentration an der Trägerseite in bedeutendem Maße vermindert worden ist, aufweist.

Der die amorphe Schicht bil­ dende Schichtbereich (III), der die Atome der Gruppe III enthält, weist einen lokalisierten Bereich (A) auf, der die Ato­ me der Gruppe III in der vorstehend beschriebenen Weise mit einer höheren Konzentration an der Trägerseite ent­ hält.

Der lokalisierte Bereich (A) kann unter Bezugnahme auf die in den Fig. 2 bis 10 gezeigten Symbole vorzugsweise in einer Lage vorgesehen werden, die nicht mehr als 5 µm von der Grenzflächenlage t_B entfernt ist.

In einem solchen Fall kann der vorstehend erwähnte, lokali­ sierte Bereich (A) in einigen Fällen den gesamten Schicht­ bereich (L_T), der sich von der Grenzflächenlage t_B ausge­ hend bis zu einer Dicke von 5 µm erstreckt, oder in ande­ ren Fällen einen Teil davon einnehmen.

Es kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den erfor­ derlichen Eigenschaften der gebildeten, amorphen Schicht festgelegt werden, ob der lokalisierte Bereich (A) als Teil des Schichtbereichs (L_T) ausgebildet werden oder den gesamten Schichtbereich (L_T) einnehmen soll.

Der lokalisierte Bereich (A) kann geeigneterweise so gebil­ det werden, daß die Atome der Gruppe III in der Richtung der Schichtdicke in der Weise verteilt sind, daß der Höchstwert der Verteilungskonzentration der Atome der Gruppe III C_max im allgemeinen 50 Atom-ppm oder mehr, vor­ zugsweise 80 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 100 Atom-ppm oder mehr, auf die Siliciumatome bezogen, beträgt.

D.h., daß der die Atome der Gruppe III enthaltende Schicht­ bereich (III) erfindungsgemäß vorzugsweise so ausgebildet werden kann, daß der Höchstwert C_max der Verteilungskon­ zentration in einer Tiefe innerhalb einer nicht mehr als 5 µm von der Trägerseite entfernten Schichtdicke (inner­ halb eines Schichtbereichs, dessen von t_B aus gerechnete Dicke 5 µm beträgt), vorliegt.

Der Gehalt der Atome der Gruppe III die in dem vorstehend beschriebenen Schichtbereich (III) enthalten sein sollen, beträgt im allgemeinen 1 bis 3 × 10⁴ Atom-ppm, vorzugsweise 2 bis 500 Atom-ppm und insbesondere 3 bis 200 Atom-ppm, auf die Siliciumatome, die den ersten Schichtbereich bilden, bezo­ gen.

Im Fall der Atome der Gruppe V ist die Schicht vorzugswei­ se so aufgebaut, daß C_max im allgemeinen 50 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 80 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 100 Atom-ppm oder mehr, auf Siliciumatome bezogen, be­ trägt.

Der Gehalt der Atome der Gruppe V in dem Schichtbereich (V), der die Atome der Gruppe V enthält, beträgt im allgemeinen 1 bis 5 × 10³ Atom-ppm, vorzugsweise 1 bis 300 Atom-ppm und insbesondere 1 bis 200 Atom-ppm, auf die den ersten Schichtbereich bil­ denden Siliciumatome bezogen.

Bei den meisten der vorstehend erwähnten Beispiele für den Aufbau des ersten Schichtbereichs liegt ein Bereich vor, in dem sich die Verteilungskonzentration bzw. Konzen­ trationsverteilung der Atome der Gruppe III oder der Grup­ pe V in der Richtung der Schichtdicke allmählich ändert. Dieser Aufbau dient dazu, die mechanische Festigkeit der Schicht und die Eigenschaften bei wiederholter Anwendung in hohem Maße zu verbessern.

Das in Fig. 1 gezeigte, fotoleitfähige Element 100 weist einen auf dem ersten Schichtbereich 103 gebildeten, zwei­ ten Schichtbereich 104 auf. Der zweite Schichtbereich 104 hat eine freie Oberfläche 105 und dient hauptsächlich zur Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeit, der Eigen­ schaften bei der kontinuierlichen, wiederholten Anwendung, der Durchschlagsfestigkeit, der Eigenschaften bezüglich der Beeinflussung durch Umgebungsbedingungen während der Anwendung und der Haltbarkeit.

Der erste und der zweite Schichtbe­ reich sind einem gemeinsamen Material, d. h., aus Silicium in Form eines amorphen Materials, aufgebaut, so daß die Grenzfläche dieses Schichtkörpers eine ausreichende, chemische Beständigkeit hat.

Erfindungsgemäß besteht der zweite Schichtbereich aus a-Sic, a-SiCH, a-SiCX oder a-SiC(H+X).

Der zweite Schichtbereich kann durch das Glimmentladungs­ verfahren, das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplanta­ tionsverfahren, das Ionenplattierverfahren, das Elektro­ nenstrahlverfahren oder andere Verfahren hergestellt werden. Diese Verfahren werden in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Fertigungsbedingungen, dem Kapitalaufwand, dem Fertigungsmaßstab, den erwünschten Eigenschaften des herzustellenden, fotoleitfähigen Elements usw. gewählt.

Das Elektronenstrahlverfahren, das Ionenplattierver­ fahren, das Glimmentladungsverfahren und das Zerstäu­ bungsverfahren werden vorzugsweise angewandt, weil in diesem Fall die Fertigungsbedingungen für die Erzie­ lung erwünschter Eigenschaften der fotoleitfähigen Elemente leicht reguliert werden können und weil es in diesem Fall einfach ist, Kohlenstoffatome und, falls erwünscht, Wasserstoffatome und/oder Halogen­ atome zusammen mit Siliciumatomen in dem zweiten Schicht­ bereich einzuführen.

Für die Herstellung des aus a-Si bestehenden, zweiten Schichtbereichs nach einem Zerstäubungsverfahren werden als Target eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe und eine C-Scheibe oder eine Scheibe, die Si und C enthält, eingesetzt, und die Zerstäubung wird in einer Gasatmosphäre bewirkt.

Wenn eine Si-Scheibe und eine C-Scheibe als Targets eingesetzt werden, wird beispielsweise ein Zerstäubungs­ gas wie He, Ne oder Ar zur Bildung eines Gasplasmas in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet, und die Zerstäubung wird durchgeführt.

Alternativ wird ein aus Si und C bestehendes Target eingesetzt, und ein Gas für die Zerstäubung wird in eine Abscheidungskammer eingeleitet, um die Zerstäubung zu bewirken.

Wenn ein Elektronenstrahlverfahren angewandt wird, werden ein Einkristall- oder ein polykristallines Sili­ cium hoher Reinheit und ein Graphit hoher Reinheit getrennt in zwei Schiffchen hineingebracht, worauf auf das Silicium und auf den Graphit jeweils Elektronen­ strahlen auftreffen gelassen werden. Alternativ werden Silicium und Graphit in einem gewünschten Verhältnis in ein einziges Schiffchen hineingebracht und es wird ein einzelner Elektronenstrahl angewandt, um die Ab­ scheidung zu bewirken.

Das Verhältnis von Silicium zu Kohlenstoff in dem erhal­ tenen, zweiten Schichtbereich wird in dem an erster Stelle genannten Fall reguliert, indem Elektronenstrahlen unabhängig voneinander auf das Silicium und den Graphit auftreffen gelassen werden, während dieses Verhältnis In dem an zweiter Stelle genannten Fall dadurch regu­ liert wird, daß das Mengenverhältnis von Silicium zu Graphit in der Mischung vorher festgelegt wird.

Wenn ein Ionenplattierverfahren angewandt wird, werden in eine Abscheidungskammer verschiedene Gase eingeführt, und ein elektrisches Hochfrequenzfeld wird einleitend an eine um die Kammer herum angeordnete Spule angelegt, um eine Glimmentladung hervorzurufen, und die Abschei­ dung von Si und C wird unter Anwendung eines Elektronen­ strahlverfahrens bewirkt.

Wenn zur Bildung eines zweiten Schichtbereichs mit a-SiCH ein Glimmentladungsverfahren angewandt wird, wird ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Herstel­ lung von a-SiCH, das, falls erwünscht, in einem vorbe­ stimmten Verhältnis mit einem verdünnenden Gas vermischt ist, in eine zur Vakuumbedampfung dienende Abscheidungskammer eingeleitet, und aus dem auf diese Weise einge­ leiteten Gas wird durch eine Glimmentladung ein Gas­ plasma hergestellt, um auf einem ersten Schicht­ bereich, der bereits auf einem Träger gebildet worden ist, a-SiCH abzuscheiden.

Als Gase für die Bildung von a-SiCH können die meisten gasförmigen oder vergasbaren Materialien, die Si, C und H zuführen können, eingesetzt werden.

Kombinationen der Materialien werden beispielsweise nachstehend gezeigt:
Ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das C-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, werden in einem gewünschten Verhältnis vermischt und eingesetzt.

Alternativ werden ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das C- und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem ge­ wünschten Verhältnis vermischt und eingesetzt.

Es ist auch möglich, ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und ein Gas, das Si-, C- und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Verhält­ nis zu vermischen und einzusetzen.

Alternativ können ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das Si- und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das C-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Verhältnis vermischt und eingesetzt werden.

Zu gasförmigen Ausgangsmaterialien, die für eine wirksame Bildung des zweiten Schichtbereichs eingesetzt werden, gehören gasförmige Siliciumhydride, die Si- und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthalten, beispielsweise Silane wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀, und Verbindun­ gen, die C- und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthalten, beispielsweise gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 C-Atomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 C-Atomen und acetylenische Kohlenwasser­ stoffe mit 2 bis 4 C-Atomen.

Im einzelnen können als Beispiele für gesättigte Kohlen­ wasserstoffe Methan, Ethan, Propan, n-Butan und Pentan erwähnt werden. Als Beispiele für ethylenische Kohlen­ wasserstoffe können Ethylen, Propylen, Buten-1, Buten-2, Isobutylen und Penten erwähnt werden. Als Beispiele für acetylenische Kohlenwasserstoffe können Acetylen, Methylacetylen und Butin erwähnt werden.

Als Beispiele für gasförmige Ausgangsmaterialien, die Si-, C- und H-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthalten, können Alkylsilane wie Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅)₄ erwähnt werden. Außer den vorstehend erwähnten, gas­ förmigen Ausgangsmaterialien kann als gasförmiges Aus­ gangsmaterial für die Einführung von H-Atomen natür­ lich H₂ eingesetzt werden.

Für die Herstellung eines zweiten Schichtbereichs 104 mit a-SiCH durch ein Zerstäubungsverfahren wird als Target eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe oder eine C-Scheibe oder eine Scheibe, die Si und C in Form einer Mischung enthält, eingesetzt, und die Zerstäubung wird in verschiedenen Gasatmosphären durchgeführt.

Wenn eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, können beispielsweise gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung von C- und H-Atomen mit einem verdünnenden Gas verdünnt werden, falls dies erwünscht ist, und in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, um ein Gasplasma aus diesen Gasen zu erzeugen, worauf die Zerstäubung bewirkt wird.

Alternativ werden aus Si und C getrennte Targets oder ein einzelnes, aus einer Mischung von Si und C bestehen­ des Target hergestellt, und diese Targets werden zur Durchführung der Zerstäubung in einer Gasatmosphäre verwendet, die mindestens Wasserstoffatome enthält.

Als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung von C- oder H-Atomen können die vorstehend erwähnten, gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Glimmentladung in wirksamer Weise eingesetzt werden.

Für die Herstellung eines zweiten Schichtbereichs mit a-SiCX durch ein Glimmentladungsverfahren kann ein oder mehr als ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Bildung von a-SiCX, das, falls erwünscht, in einem vorbestimmten Verhältnis mit einem verdünnenden Gas vermischt worden ist, in eine zur Vakuumbedampfung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, und zur Herstellung eines Gasplasmas aus dem Gas oder den Gasen wird eine Glimmentladung hervorgerufen. Als Ergebnis wird auf dem ersten Schichtbereich, der auf dem Träger gebildet worden ist, a-SiCX abgeschieden.

Als Gas oder Gase für die Bildung von a-SiCX können die meisten gasförmigen oder vergasbaren Materialien, die mindestens eine aus Si-, C- und X-Atomen ausgewähl­ te Atomart enthalten, eingesetzt werden.

Wenn beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial eingesetzt wird, das Si-Atome als am Aufbau beteilig­ te Atome enthält, können ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das C-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und ein gasförmi­ ges Ausgangsmaterial, das X-Atome als am Aufbau betei­ ligte Atome enthält, die in einem gewünschten Verhält­ nis vermischt worden sind, eingesetzt werden, oder es können ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und ein gas­ förmiges Ausgangsmaterial, das C- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, die in einem gewünschten Verhältnis vermischt worden sind, einge­ setzt werden. Alternativ können ein gasförmiges Aus­ gangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das Si-, C- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in Form einer Mischung eingesetzt werden, oder es können ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das Si- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das C-Atome als am Aufbau betei­ ligte Atome enthält, in Form einer Mischung eingesetzt werden.

Als Halogenatome (X), die in den zweiten Schichtbereich eingebaut werden, können F, Cl, Br und J eingesetzt werden, wobei F und Cl bevorzugt werden.

Wenn der zweite Schichtbereich aus a-SiCX besteht, können in diesen Schichtbereich Wasserstoffatome einge­ baut werden. In diesem Fall kann auch für die Einführung von H in den zweiten Schichtbereich ein gasförmiges Ausgangsmaterial, das bei der Bildung des ersten Schicht­ bereichs eingesetzt wird, um mindestens H-Atome einzu­ führen, verwendet werden, so daß die Fertigungskosten vermindert werden können, wenn die Herstellung des ersten Schichtbereichs und des zweiten Schichtbereichs kontinuierlich durchgeführt wird.

Als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des zweiten Schichtbereichs mit a-SiCX oder a-SiC(X+H) können die vorstehend im Fall von a-SiCH erwähnten, gasförmigen Ausgangsmaterialien und andere gasförmige Ausgangsmaterialien wie Halogene, Halogenwasserstoffe, Interhalogenverbindungen, Siliciumhalogenide, halogen­ substituierte Siliciumhydride und Siliciumhydride eingesetzt werden. Als Beispiele für die vorstehend erwähnten Materialien der Halogenreihe können insbeson­ dere erwähnt werden:
Gasförmige Halogene wie Fluor, Chlor, Brom und Jod;
Halogenwasserstoffe wie HF, HJ, HCl und HBr;
Interhalogenverbindungen wie BrF, ClF ClF₃, ClF₅, BrF₅, BrF₃, JF₇, JF_5, JCl und JBr;
Siliciumhalogenide wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiCl₃Br, SiCl₂Br₂, SiClBr₃, SiCl₃J und SiBr₄;
halogensubstituierte Siliciumhydride wie SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl, SiH₃Br, SiH Br und SiHBr₃ und
Siliciumhydride wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀ und andere Silane.

Zu den Materialien der Halogenreihe gehören außerdem halogensubstituierte Paraffinkohlenwasserstoffe wie CCl₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J und C₂H₅Cl; Schwefelfluoride wie SF₄ und SF₆ und Silanderivate, beispielsweise halogenhaltige Alkylsilane wie SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂ und SiCl₃CH₃.

Für die Bildung eines zweiten Schichtbereichs mit a-SiCX oder a-SiC(H+X) durch Zerstäubung wird als Target eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe oder eine C-Scheibe oder eine Scheibe, die eine Mischung von Si und C enthält, eingesetzt, und die Zerstäubung wird in einer Gasatmosphäre durch­ geführt, die Halogenatome und, falls erwünscht, Wasser­ stoffatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält.

Wenn als Target eine Si-Scheibe eingesetzt wird, wird beispielsweise ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von C und X zusammen mit einem verdünnen­ den Gas, falls dies erwünscht ist, in eine zur Zerstäu­ bung dienende Abscheidungskammer eingeleitet; aus dem Gas wird ein Gasplasma gebildet, und die Zerstäu­ bung wird durchgeführt.

Alternativ werden Si und C als getrennte Targets einge­ setzt, oder eine Mischung von Si und C wird als platten- bzw. folienförmiges Target eingesetzt, und die Zerstäu­ bung wird in einer Halogenatome enthaltenden Gasatmo­ sphäre bewirkt.

Als wirksame, gasförmige Ausgangsmaterialien zur Ein­ führung von C und X und, falls erwünscht, von H bei der Zerstäubung können die Materialien eingesetzt werden, die in dem vorstehend erwähnten Fall der Glimm­ entladung als Materialien für die Bildung eines zweiten Schichtbereichs 104 gezeigt wurden.

Die Ausgangsmaterialien für die Bildung eines zweiten Schichtbereichs werden im Rahmen der Erfindung in der Weise ausgewählt, daß in den zweiten Schichtbereich Siliciumatome, Kohlenstoffatome und, falls erwünscht, Wasserstoffatome und/oder Halogenatome in einem vorbe­ stimmten Verhältnis eingebaut werden können.

Ein aus a-Si_xC_1-x:Cl:H bestehender, zweiter Schichtbe­ reich kann beispielsweise gebildet werden, indem Si(CH₃)₄ und ein zur Einführung von Halogen dienendes Material wie SiHCl₃, SiCl₄, SiH₂Cl₂ oder SiH₃Cl im gasförmigen Zustand in einem vorbestimmten Verhältnis in eine zur Bildung eines zweiten Schichtbereichs dienende Vorrichtung eingeleitet werden, worauf eine Glimment­ ladung durchgeführt wird. Si(CH₃)₄ ist zur Zuführung von Silicium-, Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen befähigt und ermöglicht des weiteren die Erzielung gewünschter Eigenschaften eines zweiten Schichtbereichs.

Als verdünnendes Gas für die Bildung eines zweiten Schichtbereichs nach einem Glimmentladungs- oder einem Zerstäubungsverfahren können vorzugsweise Edelgase wie He, Ne oder Ar erwähnt werden.

Bei der Bildung des zweiten Schichtbereichs des fotoleitfähigen Elements wird der zweite Schichtbereich vorzugsweise sorgfältig so hergestellt, daß ihm gewünschte Eigenschaften geliehen werden. Weil die vorstehend erwähnten, amorphen Materialien, die den zweiten Schichtbereich bilden, in Abhängigkeit von den Bedingungen für die Herstellung des zweiten Schichtbereichs elektrische Eigenschaften zeigen, die von den Eigenschaften eines Leiters bis zu den Eigenschaften eines Halbleiters und des weiteren bis zu den Eigenschaften eines Isolators und auch von den Eigenschaften eines Fotoleiters bis zu den Eigen­ schaften einer nicht fotoleitfähigen Substanz reichen, wird es bevorzugt, die Bedingungen in geeigneter Weise so zu wählen, daß gewünschte Eigenschaften erzielt werden.

Beispielsweise sollte in dem Fall, daß der zweite Schichtbereich hauptsächlich zur Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit vorgesehen ist, das gebildete, amorphe Material unter der Umgebung, in der das foto­ leitfähige Material eingesetzt wird, hervorragende elektrisch isolierende Eigenschaften haben.

Des weiteren kann das Ausmaß der vorstehend erwähnten, elektrisch isolierenden Eigenschaften in dem Fall, daß der zweite Schichtbereich hauptsächlich für die Verbesserung der Eigenschaften bei der kontinuierlichen, wiederholten Verwendung und der Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen bei der Verwen­ dung vorgesehen ist, etwas niedrig sein, und es reicht für diesen Zweck aus, daß das gebildete, amorphe Material gegenüber einem Licht, mit dem bestrahlt wird, in einem gewissen Ausmaß empfindlich ist.

Bei der Bildung eines aus den vorstehend erwähnten, amorphen Materialien bestehenden, zweiten Schichtbereichs auf einem ersten Schichtbereich stellt die Trägertempe­ ratur während der Bildung des Schichtbereichs einen wichtigen Faktor dar, der den Aufbau und die Eigenschaf­ ten der erhaltenen Schicht beeinflußt. Die Trägertempe­ ratur wird infolgedessen vorzugsweise so reguliert, daß dem zweiten Schichtbereich erwünschte Eigenschaf­ ten verliehen werden.

Die anzuwendende Trägertemperatur hängt von dem zur Bildung des zweiten Schichtbereichs angewandten Ver­ fahren ab.

Im Fall der Verwendung von a-SiC beträgt die Trägertempe­ ratur vorzugsweise 20 bis 300°C und insbesondere 20 bis 250°C.

In dem Fall, daß zur Bildung des zweiten Schichtbereichs die anderen amorphen Materialien verwendet werden, beträgt die Trägertemperatur vorzugsweise 100 bis 300°C und insbesondere 150 bis 250°C.

Für die Herstellung des zweiten Schichtbereichs werden vorteilhafterweise Zerstäubungsverfahren und Elektronen­ strahlverfahren angewandt, weil in diesem Fall im Vergleich mit anderen Verfahren das Verhältnis der Atome, die den Schichtbereich bilden, bzw. die Atom­ zusammensetzung des Schichtbereichs genau reguliert werden kann und auch die Schichtdicke reguliert werden kann. Wenn diese Schichtbildungsverfahren zur Bildung des zweiten Schichtbereichs angewandt werden, stellen die Entladungsleistung bei der Schichtbildung sowie die Trägertemperatur wichtige Faktoren dar, die die Eigenschaften des gebildeten, amorphen Materials beein­ flussen.

Für eine wirksame Herstellung des vorstehend erwähnten, amorphen Materials, das die gewünschten Eigenschaften hat, mit einer guten Produktivität beträgt die Entla­ dungsleistung für die Bildung des a-Si vorzugsweise 50 bis 250 W und insbesondere 80 bis 150 W.

Die Entladungsleistung für die Herstellung des den zweiten Schichtbereich bildenden, amorphen Materials beträgt vorzugsweise 10 bis 300 W und insbesondere 20 bis 200 W.

Der Gasdruck in der Abscheidungskammer beträgt im allgemeinen 0,013 bis 1,3 mbar und vorzugsweise etwa 0,13 bis 0,67 mbar.

Es ist nicht erwünscht, daß die vorstehend erwähnten, erwünschten Werte der Trägertemperatur und der Entla­ dungsleistung für die Herstellung des zweiten Schicht­ bereichs getrennt oder unabhängig voneinander fest­ gelegt werden; es ist vielmehr erwünscht, daß diese Schichtbildungsbedingungen in Abhängigkeit voneinander und mit einer innigen Beziehung zueinander so fest­ gelegt werden, daß ein aus einem amorphen Material mit erwünschten Eigenschaften bestehender, zweiter Schichtbereich hergestellt wird.

Auch die Gehalte der Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Halogenatome, die in dem amorphen Material, das den zweiten Schichtbereich bildet, enthalten sind, sind wie die vorstehend erwähnten Bedingungen für die Bil­ dung des zweiten Schichtbereichs wichtige Faktoren für die Erzielung einer Schicht mit erwünschten Eigen­ schaften.

In dem amorphen Material, das den zweiten Schichtbereich bildet, hat jedes Element im allgemeinen den vorstehend erwähnten Gehalt.

Des weiteren können bessere Ergebnisse erzielt werden, wenn der Gehalt der einzelnen Elemente die nachstehend gezeigten Werte hat:

Im Fall von Si_aC_1-a gilt für den Wert von a im allge­ meinen 0,4<a≦0,99999, vorzugsweise 0,5≦a≦0,99 und insbesondere 0,5≦a≦0,9.

Im Fall von [Si_bC_1-b]_cH_1-c gilt für den Wert von b im allgemeinen 0,5<b≦0,99999, vorzugsweise 0,5<b≦0,99 und insbesondere 0,5<b≦0,9, während für den Wert von c im allgemeinen 0,6≦c≦0,99, vorzugsweise 0,65≦c≦0,98 und insbesondere 0,7≦c≦0,95 gilt.

In den Fällen von [Si_dC_1-d]_eX_1-e und [Si_fC_1-f]_g(H+X)_1-g gilt für die Werte von d und f im allgemeinen 0,5≦d, f≦0,99999, vorzugsweise 0,5≦d, f≦0,99 und insbesondere 0,5≦d, f≦0,9, während für die Werte von e und g im allgemeinen 0,8≦e, g≦0,99, vorzugsweise 0,82≦e, g≦0,99 und insbesondere 0,85≦e, g≦0,98 gilt.

Im Fall von [Si_fC_1-f]_g(H+X)_1-g beträgt der auf die Gesamtmenge bezogene Gehalt der Wasserstoffatome vor­ zugsweise nicht mehr als 19 Atom-% und insbesondere nicht mehr als 13 Atom-%.

Die Dicke des zweiten Schichtbereichs kann in geeigne­ ter Weise in Abhängigkeit von der Beziehung zu der Dicke des ersten Schichtbereichs und von Bedingungen hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, beispielsweise von der erzielbaren Produktivität und der Möglichkeit der Massenfertigung, festgelegt werden.

Die Dicke des zweiten Schichtbereichs beträgt im allge­ meinen 0,01 bis 10 µm, vorzugsweise 0,02 bis 5 µm und insbesondere 0,04 bis 5 µm.

Die Dicke der amorphen Schicht des fotoleitfähigen Elements kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Verwendungszwecken festgelegt werden, beispielsweise in Abhängigkeit davon, ob das fotoleitfähige Element als Lesevorrichtung, als Bild­ abtastvorrichtung oder als Bilderzeugungselement für elektrofotografische Zwecke eingesetzt wird.

Die Dicke der amorphen Schicht kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Beziehung zwischen der Dicke des ersten Schichtbereichs und der Dicke des zweiten Schichtbereichs so festgelegt werden, daß der erste und der zweite Schichtbereich jeweils in wirksamer Weise ihre Eigenschaften zeigen können. Die Dicke des ersten Schichtbereichs ist vorzugsweise einige hundertmal bis einige tausendmal so groß wie die Dicke des zweiten Schichtbereichs oder noch größer.

Die Dicke der amorphen Schicht beträgt im allgemeinen 3 bis 100 µm, vorzugsweise 5 bis 70 µm und insbesondere 5 bis 50 µm.

Die erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Elemente können in der nachstehend gezeigten Weise hergestellt werden.

Fig. 11 zeigt eine Vorrichtung für die Herstellung eines fotoleitfähigen Elements nach einem Glimmentla­ dungs-Zersetzungsverfahren und einem Zerstäubungsver­ fahren.

In den Gasbomben 1111 bis 1115 sind luftdicht abge­ schlossene, gasförmige Ausgangsmaterialien - für die Herstellung der einzelnen Schichtbereiche des erfindungs­ gemäßen, fotoleitfähigen Elements enthalten. Zum Beispiel enthält die Bombe 1111 mit He verdünntes SiH₄-Gas (Reinheit: 99,999%) (nachstehend als "SiH₄/He" be­ zeichnet), enthält die Bombe 1112 mit He verdünntes B₂H₆-Gas (Reinheit: 99,999%) (nachstehend als "B₂H₆/He" bezeichnet), enthält die Bombe 1113 mit He verdünntes Si₂H₆-Gas (Reinheit: (99,99%) (nachstehend als "Si₂H₆/He" bezeichnet), enthält die Bombe 1114 mit He verdünntes SiF₄-Gas (Reinheit: 9.999%) (nachstehend als "SiF₄/He" bezeichnet) und enthält die Bombe 1115 Ar.

Um diese Gase in eine Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu lassen, wird zuerst ein Hauptventil 1110 geöffnet, um die Reaktionskammer 1101 und die Gas-Rohrleitungen zu evakuieren, nachdem bestätigt worden ist, daß die Ventile 1131 bis 1135 der Gasbomben 1111 bis 1115 und ein Belüftungsventil 1106 geschlossen und die Einströmventile 1121 bis 1125, die Ausströmventile 1126 bis 1130 und ein Hilfsventil 1141 geöffnet sind. Wenn der an einer Vakuummeßvorrichtung abgelesene Druck etwa 6,7 nbar erreicht hat, werden das Hilfsven­ til 1141 und die Ausströmventile 1126 bis 1130 ge­ schlossen.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der Herstellung eines eine amorphe Schicht bildenden, ersten Schicht­ bereichs auf einem Träger 1109 gezeigt.

Eine Blende 1105 wird geschlossen und so mit einer Stromquelle 1143 verbunden, daß an die Blende mittels der Stromquelle eine Hochspannung angelegt werden kann.

SiH₄/He-Gas aus der Bombe 1111 und B₂H₆/He-Gas aus der Bombe 1112 werden in die Durchflußreguliervorrich­ tungen 1116 und 1117 hineinströmen gelassen, indem die Ventile 1131 und 1132 so geöffnet werden, daß die Drücke an den Auslaßmanometern 1136 und 1137 jeweils auf einen Wert von 0,98 bar einreguliert werden, und indem die Einströmventile 1121 und 1122 allmählich geöffnet werden. Dann werden die Ausströmventile 1126 und 1127 und das Hilfsventil 1141 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu lassen. Die Ausströmventile 1126 und 1127 werden so reguliert, daß das Verhältnis der Durchflußgeschwindigkeit des SiH₄/He-Gases zu der Durchflußgeschwindigkeit des B₂H₆/He-Gases einen erwünschten Wert hat. Auch die Öffnung des Hauptventils 1110 wird reguliert, während die Ablesung an der Vakuum­ meßvorrichtung 1142 beobachtet wird, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer 1101 einen gewünsch­ ten Wert erreicht. Nachdem bestätigt worden ist, daß die Temperatur des Trägers 1109 durch eine Heizvor­ richtung 1108 auf 50 bis 400°C eingestellt wurde, wird dann eine Stromquelle 1143 auf eine erwünschte Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer 1101 eine Glimmentladung zur Bildung eines ersten Schicht­ bereichs auf dem Träger 1109 hervorzurufen. Gleich­ zeitig mit der Bildung des ersten Schichtbereichs wird die Durchflußgeschwindigkeit des B₂H₆/He-Gases in Übereinstimmung mit einer vorher entworfenen Kurve der Änderungsgeschwindigkeit durch allmähliche Veränderung der Öffnung des Ventils 1127 nach einem manuellen Verfahren oder mittels eines (nicht gezeigten) Motors mit Außenan­ trieb reguliert bzw. gesteuert, und als Ergebnis wird der Gehalt des Bors (B) in dem ersten Schichtbereich reguliert.

Für den Einbau von Atomen eines Elements der Gruppe V in den ersten Schichtbereich anstelle der Boratome wird bei der vorstehend erwähnten Verfahrensweise beispielsweise PH₃-Gas anstelle des B₂H₆-Gases einge­ setzt.

Für den Einbau von Halogenatomen in den ersten Schicht­ bereich wird zu den vorstehend erwähnten Gasen, die für die Bildung des ersten Schichtbereichs eingesetzt werden, beispielsweise SiF₄/He-Gas zugegeben und in die Reaktionskammer eingeleitet.

Auf dem ersten Schichtbereich kann ein zweiter Schicht­ bereich in der nachstehend gezeigten Weise gebildet werden.

Die Blende 1105 wird geöffnet. Alle Gaszuführungsventile werden einmal geschlossen, und die Reaktionskammer 1101 wird durch vollständige Öffnung des Hauptventils 1110 evakuiert. Eine Scheibe 1104-1 aus hochreinem Silicium und hochreiner Graphit 1104-2 werden in einem gewünschten Flächenverhältnis auf einer Elektrode 1102, an die eine Hochspannung angelegt wird, angebracht bzw. angeordnet. Aus der Bombe 1115 wird Ar-Gas in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet, und das Hauptventil 1110 wird so reguliert, daß der Innendruck der Reaktions­ kammer 1101 0,067 bis 1,3 mbar erreicht. Die Hochspan­ nungs-Stromquelle 1143 wird eingeschaltet, um eine Zerstäubung unter gleichzeitiger Anwendung der Silicium­ scheibe 1104-1 und des Graphits 1104-2 zu bewirken. Als Ergebnis wird auf dem ersten Schichtbereich der zweite Schichtbereich gebildet.

Alternativ kann auf dem ersten Schichtbereich ein aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen und Fluoratomen bestehender, zweiter Schichtbereich gebildet werden, indem das vorstehend erwähnte Zerstäubungsverfahren wiederholt wird, wobei jedoch zusammen mit dem Ar-Gas SiF₄/He-Gas in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet wird.

Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren zusätz­ lich SiH₄-Gas in die Reaktionskammer eingeleitet wird, kann ein aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen, Fluor­ atomen und Wasserstoffatomen bestehender, zweiter Schichtbereich gebildet werden
Für die Bildung eines zweiten Schichtbereichs auf einem ersten Schichtbereich durch ein Glimmentladungs­ verfahren werden SiH₄-Gas, SiF₄-Gas und C₂H₄ mit einer vorbestimmten Durchflußgeschwindigkeit durch eine ähnliche Ventilbetätigung wie bei der Bildung des ersten Schichtbereichs in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet, und eine Glimmentladung wird hervorgerufen.

Nachstehend wird ein Verfahren zur Herstellung des fotoleitfähigen Elements nach einem Glimmentladungs-Zer­ setzungsverfahren beschrieben.

Fig. 12 zeigt eine Vorrichtung für die Herstellung eines fotoleitfähigen Elements nach einem Glimmentla­ dungs-Zersetzungsverfahren.

In den Gasbomben 1202, 1203, 1204, 1205 und 1206 sind luftdicht abgeschlossene, gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung der einzelnen Schichten im Rahmen der Erfindung enthalten. Beispielsweise enthält die Bombe 1202 SiH₄/He-Gas, enthält die Bombe 1203 B₂H₆/He-Gas, enthält die Bombe 1204 Si₂H₆/He-Gas, enthält die Bombe 1205 SiF₄/He-Gas und enthält die Bombe 1206 C₂H₄-Gas.

Um diese Gase in die Reaktionskammer 1201 hineinströmen zu lassen, wird zuerst ein Hauptventil 1234 geöffnet, um die Reaktionskammer 1201 und die Gas-Rohrleitungen zu evakuieren, nachdem bestätigt worden ist, daß die Ventile 1222 bis 1226 der Gasbomben 1202 bis 1206 und ein Belüftungsventil 1235 geschlossen und die Einströmventile 1212 bis 1216, die Ausströmventile 1217 bis 1221 und die Hilfsventile 1232 und 1233 ge­ öffnet sind. Als nächster Schritt werden die Hilfsven­ tile 1232 und 1233 und die Ausströmventile 1217 bis 1221 geschlossen, wenn der an einer Vakuummeßvorrich­ tung 1236 abgelesene Druck 6,7 nbar erreicht hat.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Bildung eines ersten Schichtbereichs auf einem zylindrischen Träger 1237 erläutert. SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1202 und B₂H₆/He-Gas aus der Gasbombe 1203 werden in die Durchflußreguliervorrichtungen 1207 und 1208 hinein­ strömen gelassen, indem die Ventile 1222 und 1223 so geöffnet werden, daß die Drücke an den Auslaßmanome­ tern 1227 und 1228 jeweils auf einen Wert von 0,98 bar einreguliert werden, und indem die Einströmventile 1212 und 1213 allmählich geöffnet werden. Anschließend werden die Ausströmventile 1217 und 1218 und das Hilfs­ ventil 1232 allmählich geöffnet, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1201 hineinströmen zu lassen. Die Ausströmventile 1217 und 1218 werden so reguliert, daß das Verhältnis der Durchflußgeschwindig­ keit des SiH₄/He-Gases zu der Durchflußgeschwindigkeit des B₂H₆/He-Gases einen gewünschten Wert hat, und auch die Öffnung des Hauptventils 1234 wird reguliert, während die Ablesung an der Vakuummeßvorrichtung 1236 beobachtet wird, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer 1201 einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt worden ist, daß die Temperatur des zylindrischen Trägers 1237 durch die Heizvorrichtung 1238 auf 50 bis 400°C eingestellt wurde, wird die Stromquelle 1240 auf eine gewünschte Leistung einge­ stellt, um in der Reaktionskammer 1201 eine Glimment­ ladung anzuregen und auf dem zylindrischen Träger einen ersten Schichtbereich zu bilden.

Um bei der Einführung der Atome der Gruppe III wie Bor (B) oder der Atome der Gruppe V wie Phosphor (P) in einen ersten Schichtbereich eine ungleichmäßige Verteilung der eingeführten Atome in dem Schichtbereich zu erzielen, können die unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläuterten Verfahrensweisen durchgeführt werden.

In dem Fall, daß in den ersten Schichtbereich Halogen­ atome eingebaut werden, wird zur Einleitung von SiF₄/He in die Reaktionskammer SiF₄/He zu dem vorstehend erwähn­ ten Gas zugegeben.

Für die Bildung eines zweiten Schichtbereichs auf einem ersten Schichtbereich werden SiH₄-Gas, SiF₄-Gas und C₂H₄-Gas mit einem vorbestimmten Verhältnis der Durchflußgeschwindigkeiten durch eine ähnliche Ventil­ betätigung wie bei der Bildung des ersten Schichtbereichs in die Reaktionskammer 1201 eingeleitet, und eine Glimmentladung wird hervorgerufen.

Natürlich werden alle Ausströmventile mit Ausnahme der Ausströmventile, die für die bei Bildung der einzelnen Schichten eingesetzten Gase notwendig sind, geschlossen, und um zu vermeiden, daß das bei der Bildung der vorherigen Schicht eingesetzte Gas während der Bildung der einzelnen Schichten in der Reaktionskammer 1201 und den Rohrleitungen von den Ausströmventilen 1217 bis 1221 zu der Reaktionskammer 1201 verbleibt, kann, falls erforderlich, ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem das System einmal bis zur Erzielung eines hohen Vakuums evakuiert wird, indem die Ausströmventile 1217 bis 1221 geschlossen werden und die Hilfsventile 1232 und 1233 bei vollständi­ ger Öffnung des Hauptventils 1234 geöffnet werden.

Während der Bildung der Schicht kann der zylindrische Träger 1237 mittels eines Motors 1239 mit einer konstan­ ten Geschwindigkeit gedreht werden, um eine gleichmäßige Schichtbildung zu bewirken.

Beispiel 1

Auf einem Aluminium-Träger wurde unter Anwendung der in Fig. 11 gezeigten Fertigungsvorrichtung eine Schicht­ bildung durchgeführt.

Temperatur des Al-Trägers: 250°C
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz
Innendruck der Reaktionskammer: 0,67 mbar bei der Bildung des ersten Schichtbereichs; 0,27 mbar bei der Bildung des zweiten Schichtbereichs

Das auf diese Weise hergestellte Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrich­ tung hineingebracht, dann 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5 kV unterzogen und unmittelbar danach mit einem Lichtbild belichtet. Zur Herstellung des Lichtbildes wurde eine lichtdurchlässige Testkarte unter Anwendung einer Wolframlampe als Lichtquelle mit 1,0 lx · s be­ strahlt.

Unmittelbar danach wurde die Oberfläche des Bilderzeu­ gungselements durch Kaskaden-Entwicklung mit einem negativ geladenen Entwickler (Toner und Tonerträger) entwickelt, wobei ein gutes Tonerbild erzeugt wurde.

Das erhaltene Tonerbild wurde einmal mit einer Kautschuk­ klinge gereinigt, und dann wurden die vorstehend be­ schriebenen Bilderzeugungs- und Reinigungsschritte wiederholt. Auch als das Kopieren 100 000mal oder öfter wiederholt wurde, wurde keine Verschlechterung der Bilder beobachtet.

Beispiel 2

Auf einem Aluminium-Träger wurde unter Anwendung der in Fig. 11 gezeigten Fertigungsvorrichtung eine Schicht­ bildung durchgeführt.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1.

Das erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineinge­ bracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5 kV unterzo­ gen und bildmäßig belichtet. Die Belichtung wurde unter Anwendung einer lichtdurchlässigen Testkarte mit einer Wolframlampe durchgeführt (1,0 lx · s).

Unmittelbar danach wurde die Oberfläche des Bilderzeu­ gungselements durch Kaskaden-Entwicklung mit einem negativ geladenen Entwickler (Toner und Tonerträger) entwickelt, wobei ein gutes Tonerbild erzeugt wurde.

Das erhaltene Tonerbild wurde einmal mit einer Kautschuk­ klinge gereinigt, und die vorstehend beschriebenen Bilderzeugungs- und Reinigungsschritte wurden wieder­ holt. Auch als das Kopieren 100 000mal oder öfter wieder­ holt wurde, wurde keine Verschlechterung der Bilder beobachtet.

Beispiel 3

Auf einem Aluminium-Träger wurde unter Anwendung der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung eine Schichtbildung durchgeführt.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1.

Das erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineinge­ bracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5 kV unter­ zogen und mit einem Lichtbild bestrahlt. Die Licht­ quelle war eine Wolframlampe, und die Bestrahlung wurde unter Anwendung einer lichtdurchlässigen Testkarte mit 1,0 lx · s durchgeführt. Unmittelbar danach wurde die Oberfläche des Bilderzeugungselements durch Kaskaden-Entwicklung mit einem negativ geladenen Entwickler (Toner und Tonerträger) entwickelt, wobei ein Tonerbild mit einer außerordentlich hohen Dichte erzeugt wurde.

Das erhaltene Tonerbild wurde einmal mit einer Kautschuk­ klinge gereinigt, und die vorstehend erwähnten Bilderzeu­ gungs- und Reinigungsschritte wurden wiederholt. Auch als das Kopieren mehr als 100 000mal durchgeführt wurde, wurde keine Verschlechterung der Bilder beobach­ tet.

Beispiel 4

Bei der Herstellung eines zweiten Schichtbereichs wurde das Flächenverhältnis der Siliciumscheibe zu dem Graphit verändert, um das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in dem zweiten Schichtbereich zu verändern, wobei die anderen Verfahrensbedingungen die gleichen wie in Beispiel 3 waren. Auf diese Weise wurde ein Bilderzeu­ gungselement hergestellt.

Die Ergebnisse werden in Tabelle IV gezeigt.

Tabelle IV

Beispiel 5

Das Verfahren von Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei die Schichtdicke des zweiten Schichtbereichs jedoch verändert wurde. Die Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsschritte wurden gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 wiederholt.

Tabelle V
Dicke des zweiten Schichtbereichs (µm)
Ergebnis
0,005
Neigung zur Erzeugung von fehlerhaften Bildern
0,02	Bei 20 000fachem Kopieren wurden manchmal fehlerhafte Bilder erzeugt
0,05	Stabil bei 20 000fachem oder öfterem Kopieren
1	Stabil bei 100 000fachem oder öfterem Kopieren

Beispiel 6

Durch Wiederholung des Verfahrens von Beispiel 1, wobei jedoch für die Bildung eines ersten Schichtbe­ reichs die in Tabelle VI gezeigten Bedingungen gewählt wurden, wurde ein Bilderzeugungselement hergestellt, und die Bewertung wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Es wurde ein gutes Ergebnis erhalten.

Beispiel 7

Zur Herstellung eines Bilderzeugungselements wurde das Verfahren von Beispiel 1 wiederholt, wobei die Bedingungen für die Bildung des ersten Schichtbereichs jedoch in der in Tabelle VII gezeigten Weise verändert wurden. Die Bewertung wurde ähnlich wie in Beispiel 1 durchgeführt, und es wurde ein gutes Ergebnis erhalten.

Beispiel 8

Unter Anwendung der in Fig. 12 gezeigten Fertigungs­ vorrichtung wurde unter den folgenden Bedingungen auf einem zylindrischen Aluminium-Träger eine Schicht­ bildung durchgeführt.

Temperatur des Al-Trägers: 250 °C
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz
Innendruck der Reaktionskammer: 0,67 mbar

Das erhaltene Bilderzeugungselement für elektrofoto­ grafische Zwecke wurde in eine Kopiervorrichtung hinein­ gebracht, 0,2 s lang einer Koronaentladung mit +5 kV unterzogen und unter Anwendung einer Wolframlampe mit einem Lichtbild (1,0 lx · s) bestrahlt. Das erhaltene Ladungsbild wurde mit einem negativ geladenen Entwick­ ler (Toner und Tonerträger) entwickelt und auf ein gewöhnliches bzw. unbeschichtetes Papier übertragen, wobei ein gutes übertragenes Bild erzeugt wurde. Das Bilderzeugungselement wurde zur Entfernung von nicht übertragenem Toner, der auf dem Bilderzeugungselement zurückgeblieben war, mit einer Kautschukklinge gereinigt, und der nächste Kopiervorgang wurde durchgeführt. Auch als solche Kopiervorgänge 100 000mal oder öfter wiederholt wurden, wurde keine Verschlechterung der Bilder beobachtet.

Beispiel 9

Unter Anwendung der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung wurde auf einem zylindrischen Aluminium-Träger unter den folgenden Bedingungen eine Schichtbildung durchge­ führt.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 8.

Das erhaltene Bilderzeugungselement für elektrofoto­ grafische Zwecke wurde in eine Kopiervorrichtung hinein­ gebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5 kV unterzogen und unter Anwendung einer Wolframlampe mit einem Lichtbild (1,0 lx · s) bestrahlt. Das erhaltene Ladungsbild wurde mit einem negativ geladenen Entwick­ ler (Toner und Tonerträger) entwickelt und auf ein gewöhnliches Papier übertragen, wobei ein sehr gutes, übertragenes Bild erzeugt wurde.

Das Bilderzeugungselement wurde zur Entfernung von nicht übertragenem Toner, der auf dem Bilderzeugungs­ element zurückgeblieben war, mit einer Kautschukklinge gereinigt, und der nächste Kopiervorgang wurde durchge­ führt. Auch als solche Kopiervorgänge 100 000mal oder öfter wiederholt wurden, wurde keine Verschlechterung der Bilder beobachtet.

Beispiel 10

Unter Anwendung der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung wurde auf einem zylindrischen Aluminium-Träger unter den folgenden Bedingungen eine Schichtbildung durch­ geführt.

Das erhaltene Bilderzeugungselement für elektrofoto­ grafische Zwecke wurde in eine Kopiervorrichtung hinein­ gebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung min +5 kV unterzogen und unter Anwendung einer Wolframlampe mit einem Lichtbild (1,0 lx · s) bestrahlt. Das erhaltene Ladungsbild wurde mit einem negativ geladenen Entwickler (Toner und Tonerträger) entwickelt und auf ein gewöhnliches Papier übertragen, wobei ein gutes, über­ tragenes Bild mit einer sehr hohen Dichte erzeugt wurde. Das Bilderzeugungselement wurde zur Entfernung von nicht übertragenem Toner, der auf dem Bilderzeugungs­ element zurückgeblieben war, mit einer Kautschukklinge gereinigt, und der nächste Kopierschritt wurde durchge­ führt. Auch als solche Kopiervorgänge 100 000mal oder öfter wiederholt wurden, wurde keine Verschlechte­ rung der Bilder beobachtet.

Beispiel 11

Bei der Bildung eines zweiten Schichtbereichs wurde das Verhältnis der Durchflußgeschwindigkeit des SiH₄-Gases zu der Durchflußgeschwindigkeit des C₂H₄-Gases verändert, um das Verhältnis des Atomgehalts von Si zu C zu verändern. Zur Durchführung der Schichtbildung wurde das Verfahren von Beispiel 10 mit Ausnahme der vorstehend erwähnten Änderung wiederholt. Die Ergebnisse werden in Tabelle XI gezeigt.

Tabelle XI

Beispiel 12

Das Verfahren von Beispiel 10 wurde wiederholt, wobei die Dicke des zweiten Schichtbereichs jedoch in der in Tabelle XII gezeigten Weise verändert wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle XII gezeigt.

Tabelle XII
Dicke des zweiten Schichtbereichs (µm)
Ergebnis
0,005
Neigung zur Erzeugung von fehlerhaften Bildern
0,02	Bei 20 000fachem Kopieren wurden manchmal fehlerhafte Bilder erzeugt
0,05	Bei 50 000fachem Kopieren wurden manchmal fehlerhafte Bilder erzeugt
2	Stabil bei 100 000fachem oder öfterem Kopieren

Beispiel 13

Das Verfahren von Beispiel 8 wurde wiederholt, wobei der erste Schichtbereich jedoch unter den in Tabelle XIII gezeigten Bedingungen hergestellt wurde, und es wurde ein gutes Ergebnis erhalten.

Beispiel 14

Das Verfahren von Beispiel 8 wurde wiederholt, wobei der erste Schichtbereich jedoch unter den in Tabelle XIV gezeigten Bedingungen gebildet wurde, und es wurde ein gutes Ergebnis erhalten.

Beispiel 15

Unter Anwendung der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung wurde auf einem Aluminium-Träger unter den folgenden Bedingungen eine Schichtbildung durchgeführt.

Das erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineinge­ bracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5 kV unter­ zogen und unmittelbar danach mit einem Lichtbild be­ strahlt. Zur Herstellung des Lichtbildes wurde eine lichtdurchlässige Testkarte verwendet, die mit einer Wolframlampe mit 1,0 lx · s bestrahlt wurde. Unmittelbar danach wurde die Oberfläche des Bilderzeugungselements durch Kaskaden-Entwicklung mit einem negativ geladenen Entwickler (Toner und Tonerträger) entwickelt, wobei ein gutes Tonerbild erzeugt wurde.

Das erhaltene Tonerbild wurde einmal mit einer Kautschuk­ klinge gereinigt, und die vorstehend erwähnten Bilder­ zeugungs- und Reinigungsschritte wurden wiederholt. Auch als das Kopieren mehr als 100 000mal wiederholt wurde, wurde keine Verschlechterung der Bilder beobach­ tet.

Beispiel 16

Auf einem Aluminium-Träger wurde unter Anwendung der in Fig. 11 gezeigten Vorrichtung eine Schichtbildung unter den in Tabelle XVI gezeigten Bedingungen durchge­ führt.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 15.

Das erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineinge­ bracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5 kV unter­ zogen und unmittelbar danach unter Anwendung einer lichtdurchlässigen Testkarte und einer Wolframlampe mit einem Lichtbild bestrahlt (1,0 lx · s). Unmittelbar danach wurde die Oberfläche des Bilderzeugungselements durch Kaskaden-Entwicklung mit einem negativ geladenen Entwickler (Toner und Tonerträger) entwickelt, wobei ein gutes Tonerbild erzeugt wurde. Das erhaltene Toner­ bild wurde einmal mit einer Kautschukklinge gereinigt, und die vorstehend erwähnten Bilderzeugungs- und Reini­ gungsschritte wurden wiederholt. Auch wenn das Kopieren mehr als 100 000mal wiederholt wurde, wurde keine Verschlechterung der Bilder beobachtet.

Beispiel 17

Auf einem Aluminium-Träger wurde unter Anwendung der Vorrichtung von Fig. 11 unter den folgenden Bedingungen eine Schichtbildung durchgeführt.

Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 15.

Das erhaltene Bilderzeugungselement wurde in eine Ladungs-Belichtungs-Entwicklungsvorrichtung hineinge­ bracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit +5 kV unter­ zogen und unmittelbar danach unter Anwendung einer lichtdurchlässigen Testkarte und einer Wolframlampe mit einem Lichtbild (1,0 lx · s) bestrahlt. Unmittelbar danach wurde die Oberfläche des Bilderzeugungselements durch Kaskaden-Entwicklung mit einem negativ geladenen Entwickler (Toner und Tonerträger) entwickelt, wobei ein gutes Tonerbild mit einer sehr hohen Dichte erzeugt wurde. Das erhaltene Tonerbild wurde einmal mit einer Kautschukklinge gereinigt, und die vorstehend erwähnten Bilderzeugungs- und Reinigungsschritte wurden wiederholt. Auch als das Kopieren mehr als 100 000mal wiederholt wurde, wurde keine Verschlechterung der Bilder beobach­ tet.

Beispiel 18

Das Verfahren von Beispiel 17 wurde wiederholt, jedoch wurde bei der Bildung des zweiten Schichtbereichs das Verhältnis der Durchflußgeschwindigkeiten von SiH₄:SiF₄:C₂H₄ verändert, um das Verhältnis des Atom­ gehalts von Silicium zu Kohlenstoff in dem zweiten Schichtbereich zu verändern. In jedem Fall hatte die Dicke des zweiten Schichtbereichs den konstanten Wert von 2 µm, obwohl die Schichtabscheidungsgeschwindigkeit variiert wurde. Die Ergebnisse werden in Tabelle XVIII gezeigt.

Tabelle XVIII

Beispiel 19

Zur Herstellung von Bilderzeugungselementen wurde das Verfahren von Beispiel 17 wiederholt, wobei jedoch die Dicke des zweiten Schichtbereichs variiert wurde, und die Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungs-Schritte von Beispiel 15 wurden wiederholt. Die Ergebnisse werden nachstehend gezeigt.

Tabelle XIX
Dicke des zweiten Schichtbereichs (µm)
Ergebnis
0,005
Neigung zur Erzeugung von fehlerhaften Bildern
0,02	Als das Kopieren 20 000mal wiederholt wurde, wurden manchmal fehlerhafte Bilder erzeugt
0,05	Als das Kopieren 50 000mal oder öfter wiederholt wurde, wurden manchmal fehlerhafte Bilder erzeugt
1	Stabil, wenn das Kopieren 100 000mal oder öfter wiederholt wurde

Beispiel 20

Zur Herstellung eines Bilderzeugungselements wurde das Verfahren von Beispiel 15 wiederholt, wobei jedoch die Art und Weise der Bildung des ersten Schichtbereichs in der in Tabelle XX gezeigten Weise verändert wurde, und die Ergebnisse wurden wie in Beispiel 15 bewertet. Das Ergebnis war gut.

Beispiel 21

Das Verfahren von Beispiel 17 wurde zur Herstellung eines Bilderzeugungselements wiederholt, wobei jedoch der zweite Schichtbereich unter den in Tabelle XXI gezeigten Bedingungen nach einem Zerstäubungsverfahren hergestellt wurde, und die Bewertung wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 17 durchgeführt. Das Ergebnis war gut.

Beispiel 22

Unter Anwendung der Vorrichtung von Fig. 12 wurde auf einem Aluminium-Träger unter den in Tabelle XXII gezeigten Bedingungen eine Schichtbildung durchgeführt.

Das erhaltene Bilderzeugungselement für elektrofoto­ grafische Zwecke wurde in eine Kopiervorrichtung hinein­ gebracht, 0,2 s lang einer Koronaladung mit -5 kV unterzogen und anschließend unter Anwendung einer Wolframlampe mit einem Lichtbild (1,0 lx · s) bestrahlt.

Das erhaltene Ladungsbild wurde mit einem positiv geladenen Entwickler (Toner und Tonerträger) entwickelt, und das entwickelte Bild wurde auf gewöhnliches bzw. unbeschichtetes Papier übertragen. Das erhaltene, übertragene Bild war gut und hatte eine sehr hohe Dichte. Das Bilderzeugungselement wurde zur Entfernung von nicht übertragenem Toner, der auf dem Bilderzeugungs­ element zurückgeblieben war, mit einer Kautschukklinge gereinigt, und dann wurde der nächste Kopierschritt durchgeführt. Auch als das Kopieren 100 000mal oder öfter wiederholt wurde, wurde keine Verschlechterung der Bilder beobachtet.

Beispiel 23

Zur Herstellung eines Bilderzeugungselements wurde bei der Bildung des zweiten Schichtbereichs das Verfahren von Beispiel 22 wiederholt, wobei jedoch das Verhält­ nis des Atomgehalts von Silicium zu Kohlenstoff in dem zweiten Schichtbereich verändert wurde. Die Ergeb­ nisse werden nachstehend gezeigt.

Tabelle XXIII

Claims (18)

1. Lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial, das auf einem Träger eine fotoleitfähige Schicht aufweist, die aus einem amorphen Material besteht, das Siliciumatome, einen Fremdstoff des p-Typs oder des n-Typs und Kohlenstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die amorphe Schicht einen ersten Schicht­ bereich und einen zweiten Schichtbereich aufweist, wobei

• - in dem ersten Schichtbereich, der Siliciumatome als Ma­ trix und den Fremdstoff des p- oder n-Typs enthält und der Fotoleitfähigkeit zeigt,
• - der Gehalt des Fremdstoffs in Richtung der Schichtdicke von der Trägerseite aus zu der dem Träger entgegengesetzten Seite hin kontinuierlich abnimmt oder in einem Teilbereich konstant bleibt und in einem anderen Teilbereich kontinuierlich abnimmt und der Fremdstoff parallel zur Trägeroberfläche im wesentlichen gleichmäßig verteilt ist, und wobei
• - der zweite Schichtbereich aus einem amorphen Material besteht, ausgewählt aus amorphen Materialien der Formel Si_aC_1-a(0,4<a<1), der Formel [Si_bC_1-b]_cH_1-c(0,5<b<1; 0,6c<1), der Formel [Si_dC_1-d]_eX_1-e(0,47<d<1; 0,8e<1; X ist ein Halogenatom) und der Formel [Si_fC_1-f]_g(H+X)_1-g (0,47<f<1; 0,8g<1; X ist ein Halogenatom).

2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Schichtbereich ein lokalisierter, hochkonzentrierter Bereich des Gehalts an Fremdstoffen vom p- oder n-Typ innerhalb von 5 µm vom Träger vorliegt.

3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Schichtbereich einen Fremdstoff des p-Typs enthält.

4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es sich bei dem Fremdstoff des p-Typs um Atome eines aus den Elementen der Gruppe III des Periodensystems ausgewählten Elements handelt.

5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Element B, Al, Ga, In oder Tl ist.

6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Schichtbereich einen Fremdstoff des n-Typs enthält.

7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es sich bei dem Fremdstoff des n-Typs um Atome eines aus den Elementen der Gruppe V des Periodensystems aus­ gewählten Elements handelt.

8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Element N, P, As, Sb oder Bi ist.

9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehalt des Fremdstoffs des p-Typs in dem er­ sten Schichtbereich 3 × 10⁴ Atom-ppm oder weniger beträgt.

10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehalt des Fremdstoffs des n-Typs in dem er­ sten Schichtbereich 5 × 10³ Atom-ppm oder weniger beträgt.

11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Schichtbereich Wasserstoffatome ent­ hält.

12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehalt der Wasserstoffatome in dem ersten Schichtbereich 1 bis 40 Atom-% beträgt.

13. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Schichtbereich Halogenatome enthält.

14. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gehalt der Halogenatome in dem ersten Schichtbereich 1 bis 40 Atom-% beträgt.

15. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Schichtbereich Wasserstoffatome und Halogenatome enthält.

16. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gesamtgehalt der Wasserstoffatome und Halo­ genatome in dem ersten Schichtbereich 1 bis 40 Atom-% beträgt.

17. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Schichtbereich eine Dicke von 0,01 bis 10 µm hat.

18. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die amorphe Schicht eine Dicke von 3 bis 100 µm hat.