DE3309219C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3309219C2 DE3309219C2 DE3309219A DE3309219A DE3309219C2 DE 3309219 C2 DE3309219 C2 DE 3309219C2 DE 3309219 A DE3309219 A DE 3309219A DE 3309219 A DE3309219 A DE 3309219A DE 3309219 C2 DE3309219 C2 DE 3309219C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- atoms
- recording material
- amorphous
- material according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
- G03G5/08242—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers at least one with varying composition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, das
gegenüber elektromagnetischen Wellen wie UV-Strahlen, sichtbarem
Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und γ-Strahlen empfindlich
ist.
Photoleiter, aus denen photoleitfähige Schichten für elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterialien wie z. B. Festkörper-
Bildabtastvorrichtungen, elektrophotographische Bilderzeugungsmaterialien
oder Manuskript-Lesevorrichtungen gebildet werden,
müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-Verhältnis
[Photostrom (I p )/Dunkelstrom (I d )], spektrale Absorptionseigenschaften,
die an die Spektraleigenschaften der eingestrahlten
elektromagnetischen Wellen angepaßt sind, ein schnelles
Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Dunkelwiderstandswert
haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich
sein. Außerdem ist es bei einer Festkörper-Bildabtastvorrichtung
auch notwendig, daß Restbilder innerhalb einer
festgelegten Zeit leicht beseitigt werden können. Im Fall eines
elektrophotographischen Bilderzeugungsmaterials, das in eine
als Büromaschine vorgesehene elektrophotographische Vorrichtung
eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig, daß das
Bilderzeugungsmaterial nicht gesundheitsschädlich ist.
Von dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt aus hat in neuerer
Zeit amorphes Silicium (nachstehend als a-Si bezeichnet) als
Photoleiter Beachtung gefunden. Beispielsweise sind aus den
DE-OS 27 46 967 und 28 55 718 Anwendungen von a-Si für elektrophotographische
Bilderzeugungsmaterialien bekannt, und aus
der DE-OS 29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für eine Lesevorrichtung
mit photoelektrischer Wandlung bekannt.
Unter den gegenwärtigen Umständen gibt es jedoch weiterhin
Raum für die Verbesserung der Gesamteigenschaften
bei elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien obwohl versucht worden
ist, derartige Aufzeichnungsmaterialien mit photoleitfähigen Schichten,
die aus a-Si des Standes der Technik bestehen,
im Hinblick auf einzelne Merkmale zu verbessern, einschließlich
der verschiedenen elektrischen Eigenschaften,
optischen Eigenschaften und Photoleitfähigkeitseigenschaften,
wie Dunkelwiderstandswert, Photoempfindlichkeit
und Ansprechen auf Licht, des Verhaltens bezüglich
des Einflusses von Umgebungsbedingungen während der
Anwendung und des weiteren der Stabilität im Verlaufe der Zeit und der Dauerhaftigkeit.
Wenn z. B. ein a-Si-Photoleiter in einem Bilderzeugungsmaterial
einer elektrophotographischen Vorrichtung verwendet
wird, wird häufig ein Restpotential beobachtet,
das während der Verwendung darauf zurückbleibt, wenn
ein Anstieg sowohl der Photoempfindlichkeit als auch
des Dunkelwiderstandes angestrebt wird.
Wenn ein derartiges elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial wiederholt
während längerer Zeit verwendet wird, stellen sich
verschiedene Nachteile ein, wie eine Anhäufung von Ermüdungserscheinungen
bei wiederholten Verwendungen oder
das sogenannte "Geisterphänomen", wodurch
Restbilder erzeugt werden.
Des weiteren können a-Si-Materialien als zusätzliche
Atomarten Wasserstoff- oder Halogenatome,
wie Fluoratome oder Chloratome zur Verbesserung
der elektrischen und Photoleitfähigkeitseigenschaften, und
Boratome oder Phosphoratome zur Einstellung des
Leitfähigkeitstyps und des weiteren andere Atome zur
Verbesserung anderer Eigenschaften enthalten. In Abhängigkeit
von der Art, in der diese zusätzlichen Atomarten
in a-Si enthalten sind, können gelegentlich Probleme
im Hinblick auf elektrische oder Photoleitfähigkeitseigenschaften
oder die Durchschlagsfestigkeit der ausgebildeten
photoleitfähigen Schicht hervorgerufen werden.
Manchmal treten z. B. die folgenden Probleme auf. Die Beständigkeit
der Phototräger, die in der photoleitfähigen
Schicht durch Bestrahlung ausgebildet werden, ist in
dieser Schicht nicht ausreichend. Bei den dunklen Bereichen
kann die Injektion von Ladungen von der Trägerseite her
nicht ausreichend verhindert werden.
Aus der DE-OS 31 17 037 ist ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
mit einem Träger und einer photoleitfähigen
a-Si-Schicht bekannt, die 10-5 bis 5 × 10-2 Atomprozent Sauerstoffatome,
10 bis 40 Atomprozent Wasserstoffatome und 10
bis 2000 Atom-ppm Atome der Gruppe III des Periodensystems enthält.
Die DE-OS 32 43 891, eine ältere Anmeldung, betrifft ein elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial mit einem Träger und
einer amorphen Schicht, die einen ersten Schichtbereich, der
mindestens Sauerstoffatome, Kohlenstoffatome und/oder Stickstoffatome
in einem Verteilungszustand enthält, der in der
Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig und kontinuierlich ist,
und einen zweiten Schichtbereich mit Atomen der Gruppe III des
Periodensystems in einem Verteilungszustand aufweist, der in
der Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig und kontinuierlich
ist, wobei der erste Schichtbereich im Inneren unterhalb der
Oberfläche der amorphen Schicht vorliegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrophotographisches
Aufzeichnungsmaterial mit hoher Photoempfindlichkeit,
hohem Dunkelwiderstandswert, guten Ladungshalteeigenschaften
und hoher Haltbarkeit bereitzustellen, mit dem Bilder erzeugt
werden können, die eine hohe Bilddichte, einen klaren Halbton
und eine hohe Auflösung haben.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
mit den im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch
1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand verschiedener
Figuren weiter erläutert.
Fig. 1 und 11 zeigen in schematischer Form den Schichtaufbau
eines erfindungsgemäßen
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.
Fig. 2 bis 10 erläutern Beispiele für die Verteilung der
Sauerstoffatome, die in dem ersten Schichtbereich
der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht enthalten
sind;
Fig. 12 und 13 erläutern
Vorrichtungen, die zur Herstellung
des erfindungsgemäßen elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterials verwendet werden können;
Fig. 14 bis 16 erläutern die Verteilung der Sauerstoffatome
bei Beispielen der Erfindung.
Die erfindungsgemäßen elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien werden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen nachfolgend
erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials.
Fig. 1 zeigt ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial 100
mit einem Träger 101 und einer darauf angeordneten, Photoleitfähigkeit
zeigenden amorphen Schicht 102, die a-Si,
vorzugsweise a-Si (H,X) enthält.
Die Photoleitfähigkeit zeigende amorphe Schicht 102
hat eine Schichtstruktur, die aus einem ersten Schichtbereich
103 und einem zweiten Schichtbereich
104 besteht, wobei der erste Schichtbereich 103
Sauerstoffatome enthält, die innerhalb
des gesamten Bereiches in Richtung der Schichtdicke enthalten
und an der dem Träger 101 zugewandten Seite angereichert sind.
Der zweite Schichtbereich 104 enthält Atome der
Gruppe III des Periodensystems.
Bei einem Beispiel, wie es in Fig. 1 gezeigt wird,
weist der erste Schichtbereich 103 eine solche
Schichtstruktur auf, daß er sich an einem Teil des
zweiten Schichtbereiches
104 beteiligt. Der erste Schichtbereich 103 und der
zweite Schichtbereich 104 liegen in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel innen unter der
Oberfläche der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht 102.
Sauerstoffatome, die vermutlich die Feuchtigkeitsbeständigkeit
und die Koronaionenbeständigkeit beeinflussen,
sind in dem oberen Schichtbereich 105 der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht 102 nicht enthalten.
Die Verbesserung des Dunkelwiderstandes
und der Haftung zwischen dem Träger 101 und der Photoleitfähigkeit zeigenden
amorphen Schicht 102 wird hauptsächlich durch
den Einbau von Sauerstoffatomen in den ersten Schichtbereich
103 erreicht, während die Verbesserung der
Photoempfindlichkeit hauptsächlich darauf zurückgeht,
daß in dem oberen Schichtbereich 105 keine Sauerstoffatome
eingebaut sind. Sauerstoffatome, die in dem ersten
Schichtbereich 103 enthalten sind, sind
in den einzelnen Ebenen, die parallel
zur Grenzfläche zwischen dem Träger 101 und der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht 102 liegen, jeweils im wesentlichen gleichmäßig verteilt.
Als Atome der Gruppe III, die in dem zweiten Schichtbereich
104 der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht 102 enthalten sind,
können angegeben werden: B (Bor), Al (Aluminium), Ga
(Gallium), In (Indium) und Tl (Thalium),
wobei insbesondere B und Ga bevorzugt werden.
Die Atome der Gruppe III, die
in dem zweiten Schichtbereich 104 enthalten sind,
sind sowohl
in Richtung der Schichtdicke als auch in den einzelnen Ebenen
parallel zu der Oberfläche des Trägers 101 im wesentlichen gleichmäßig
verteilt.
Die Schichtdicke des ersten Schichtbereiches 103
und die Schichtdicke des oberen Schichtbereichs 105 zählen zu den
Einflußgrößen die für die Lösung der Aufgabe der Erfindung
bedeutsam sind.
Die Obergrenze der Schichtdicke T B des zweiten Schichtbereiches
104 beträgt im allgemeinen 50 µm, vorzugsweise
30 µm und insbesondere 10 µm.
Andererseits beträgt die Untergrenze der Schichtdicke T des
oberen Schichtbereichs 105 im allgemeinen 0,5 µm, vorzugsweise
1 µm und insbesondere 3 µm.
Die Untergrenze
der Schichtdicke T B und die Obergrenze der Schichtdicke
T werden im allgemeinen derartig ausgewählt, daß die
Beziehung T B /T 1 erfüllt ist.
Die Schichtdicken
T B und T genügen vorzugsweise
der Beziehung T B /T 0,9 und insbesondere
der Beziehung T B/ T 0,8.
In Fig. 1 ist der erste Schichtbereich 103 in dem
zweiten Schichtbereich 104 ausgebildet, der Atome der
Gruppe III enthält, jedoch können der erste Schichtbereich
und der zweite Schichtbereich
auch identisch sein.
Darüber hinaus kann es auch bei bevorzugten Ausgestaltungen
vorteilhaft sein, daß der zweite Schichtbereich
in dem ersten Schichtbereich ausgebildet ist.
Der Gehalt der Sauerstoffatome in dem ersten Schichtbereich
beträgt im allgemeinen 0,001 bis 50 Atomprozent, vorzugsweise
0,002 bis 40 Atomprozent und insbesondere
0,003 bis 30 Atomprozent.
Wenn die Schichtdicke To des ersten Schichtbereiches
ausreichend hoch ist oder das Verhältnis von To
zu der gesamten Schichtdicke der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht
mehr als 2/5 beträgt, beträgt die Obergrenze des
Sauerstoffgehaltes in dem ersten Schichtbereich
im allgemeinen 30 Atomprozent, vorzugsweise 20 Atomprozent
und insbesondere 10 Atomprozent.
Die Schichtdicke
der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht beträgt im allgemeinen 1 bis 100 µm,
vorzugsweise 1 bis 80 µm und insbesondere 2 bis 50 µm
im Hinblick auf die Eigenschaften, die bei der Elektrophotographie
erforderlich sind, wie auch im Hinblick
auf wirtschaftliche Gesichtspunkte.
Fig. 2 bis 10 zeigen typische Beispiele des Verteilungszustandes
der Sauerstoffatome in Richtung der
Schichtdicke des ersten
Schichtbereichs der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht in einem erfindungsgemäßen
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial.
Bei den Beispielen in Fig. 2 bis Fig. 10 kann der Atome
der Gruppe III des Periodensystems enthaltende zweite Schichtbereich
mit dem ersten Schichtbereich identisch
sein, den ersten Schichtbereich enthalten
oder an einem Teil des ersten Schichtbereichs beteiligt
sein. Daher wird bei der nachfolgenden Beschreibung
auf den zweiten Schichtbereich, der Atome der Gruppe III
enthält, nicht Bezug genommen, sofern nicht irgendeine
besondere Erklärung nötig ist.
In den Fig. 2 bis 10 gibt die Abszisse den Gehalt C der
Sauerstoffatome und die Ordinate den Abstand der jeweiligen Ebene
des ersten Schichtbereichs
von der Grenzfläche mit dem Träger in Richtung der
Schichtdicke an. t B gibt die Lage der Grenzfläche
mit dem Träger und t T die Lage der Grenzfläche an
der dem Träger entgegengesetzten Seite an. Das
heißt, daß der erste Schichtbereich
von der t B -Seite zur t T -Seite hin ausgebildet
ist.
Der
erste Schichtbereich besteht aus a-Si,
vorzugsweise aus a-Si (H,X) worin Sauerstoffatome enthalten
sind.
Der erste Schichtbereich ist nach dem in
Fig. 1 gezeigten Beispiel
als der untere Endabschnitt der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht 102
ausgebildet, der die Grenzfläche mit dem
Träger 101 aufweist.
In Fig. 2 ist ein typisches Beispiel der
Verteilung der Sauerstoffatome in Richtung der Schichtdicke
des ersten Schichtbereichs wiedergegeben.
Nach dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel ist zwischen der Grenzflächenlage
t B und einer Lage t₁ eine Grenzschicht
ausgebildet, in der der Gehalt der
Sauerstoffatome einen konstanten Wert
C₁ hat.
Von der Lage t₁ zu der Grenzflächenlage t T
nimmt der Gehalt von C₂ an fortschreitend ab. Bei der
Grenzflächenlage t T beträgt der Gehalt C
der Sauerstoffatome C₃.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel wird eine derartige
Verteilung geschaffen, daß der Gehalt C der
Sauerstoffatome kontinuierlich und fortschreitend von dem Wert C₄ in
der Lage t B zu dem Wert C₅ in der
Lage t T abnimmt.
Im Falle der Fig. 4 wird der Gehalt C der Sauerstoffatome
von der Lage t B bis zu der Lage t₂ auf
einem konstanten Wert C₆ gehalten, während
eine fortlaufende und kontinuierliche Abnahme zwischen dem Wert C₇
in der Lage t₂ und einem Wert von im wesentlichen Null in der Lage t T vorliegt.
Im Falle der Fig. 5 wird der Gehalt der Sauerstoffatome
kontinuierlich und fortlaufend zwischen
dem Wert C₈ in der Lage t B und einem Wert von im wesentlichen Null in der Lage t T
herabgesetzt.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel wird der Gehalt
C der Sauerstoffatome
zwischen den Lagen t B und t₃ auf einem konstanten Wert C₉ gehalten,
während sich in der Lage t T der Wert C₁₀ einstellt.
Zwischen der Lage t₃ und der Lage t T
wird der Gehalt C in linearer Funktion
herabgesetzt.
Bei dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel wird die Verteilung
derartig vorgenommen, daß sich ein konstanter
Wert C₁₁ von der Lage t B bis zu der Lage t₄
einstellt. Der Gehalt C wird in linearer Funktion
von dem Wert C₁₂ in der Lage
t₄ bis zu dem Wert C₁₃ in der Lage t T herabgesetzt.
Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel wird der Gehalt
C der Sauerstoffatome von der Lage t B zu
der Lage t T in linearer Funktion von dem
Wert C₁₄ zu dem Wert Null vermindert.
In Fig. 9 wird ein Beispiel gezeigt, bei dem der
Gehalt C der Sauerstoffatome von dem Wert C₁₅
in der Lage t B in linearer Funktion bis zu dem Wert
C₁₆ in der Lage t₅ vermindert wird. Zwischen
der Lage t₅ und der Lage t T wird ein konstanter
Wert C₁₆ eingehalten.
Bei dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel hat der Gehalt
C der Sauerstoffatome in
der Lage t B den Wert C₁₇ und wird
dann zunächst allmählich und dann abrupt nahe
der Lage t₆ auf den Wert C₁₈ in der Lage
t₆ vermindert. Zwischen der Lage t₆ und der Lage
t₇ wird der Gehalt zu Beginn abrupt und dann
allmählich herabgesetzt und erhält in der Lage t₇
den Wert C₁₉. Zwischen der Lage t₇ und
der Lage t₈ nimmt der Gehalt sehr allmählich
ab und errreicht bei t₈ den Wert C₂₀. Zwischen
der Lage t₈ und der Lage t T wird der Gehalt
von C₂₀ entlang der in der Zeichnung gezeigten Kurve
im wesentlichen auf Null vermindert.
Vorstehend sind verschiedene typische Beispiele der Verteilung
der in dem ersten Schichtbereich enthaltenen Sauerstoffatome
in Richtung der Schichtdicke unter Bezugnahme
auf die Fig. 2 bis 10 gezeigt worden. In der
Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht ist
ein erster Schichtbereich enthalten, der an der
Seite, die dem Träger zugewandt ist, einen
Abschnitt mit höherem Gehalt C der Sauerstoffatome aufweist
und an der Seite, die der Grenzfläche t T zugewandt
ist, einen Abschnitt aufweist, bei dem der Gehalt der
Sauerstoffatome relativ niedriger ist als bei dem Abschnitt,
der sich an der dem Träger zugewandten Seite befindet.
Es ist von Vorteil, wenn
der erste Schichtbereich
einen lokalisierten Bereich (A)
zeigt, der die Sauerstoffatome an der vorstehend beschriebenen
Trägerseite in höherer Konzentration enthält, weil dadurch
die Haftung zwischen dem Träger und der amorphen Schicht verbessert
werden kann.
Der lokalisierte Bereich (A) kann vorzugsweise in einer
Lage, die sich aus den in Fig. 2 bis 10 gezeigten
Symbolen ergibt, vorgesehen sein, und zwar derart, daß er
eine von der Grenzflächenlage t B aus gerechnete Dicke
bis 5 µm hat.
In dem vorstehend beschriebenen Fall kann der lokalisierte
Bereich (A) zum gesamten Schichtbereich (L T )
gemacht werden, der in einigen Fällen von der Grenzflächenlage
t B zur 5-µm Stärke reichen kann. Oder
er kann auch in anderen Fällen einen Teil davon ausmachen.
In Abhängigkeit von den für die Ausbildung der amorphen
Schicht erforderlichen Eigenschaften kann es in geeigneter
Weise bestimmt werden, ob der lokalisierte Bereich
(A) einen Teil des Schichtbereichs (L T ) bildet oder damit
identisch ist.
Der lokalisierte Bereich (A) kann
so ausgebildet werden, daß die Sauerstoffatome in Schichtdickenrichtung
mit dem maximalen Gehalt der
Sauerstoffatome C max
mit geeigneter Weise 500 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise
800 Atom ppm oder mehr und insbesondere 1000 Atom ppm
oder mehr vorliegen.
Das bedeutet, daß der
erste Schichtbereich
vorzugsweise derartig ausgebildet wird, daß der maximale
Wert C max des Gehalts der Sauerstoffatome in
einem Abschnitt vorliest, der sich
bis zu einer Tiefe von 5 µm, von der Grenzfläche mit dem
Träger aus in Richtung der Schichtdicke gerechnet, erstreckt.
Der
Gehalt an Atomen der Gruppen III, die in dem zweiten
Schichtbereich enthalten sind, beträgt
geeigneterweise 0,01 bis 5 × 10⁴
Atom ppm, vorzugsweise 0,5 bis 1 × 10⁴ Atom-ppm und
insbesondere 1 bis 5 × 10³ Atom-ppm.
Der Träger kann entweder elektrisch leitfähig
oder isolierend sein. Als Material für den elektrisch
leitfähigen Träger können Metalle angegeben werden, wie
NiCr, nichtrostender Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V,
Ti, Pt, Pd oder Legierungen davon.
Die isolierenden Träger können
in Form von Folien oder Platten aus Kunstharzen
wie Polyestern, Polyethylen, Polycarbonaten,
Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid,
Polyvinylidenchlorid, Polystyrol oder Polyamiden,
Glasmaterialien, keramischen Werkstoffen oder Papier
vorliegen. Diese isolierenden Träger haben
vorzugsweise mindestens eine Oberfläche, die einer
Behandlung unterzogen worden ist, mit der elektrische
Leitfähigkeit vermittelt wird. Es ist zweckmäßig, andere Schichten
auf der Seite, auf der die Behandlung zur
Schaffung von elektrischer Leitfähigkeit vorgenommen worden
ist, vorzusehen.
Zum Beispiel kann die erwähnte Behandlung zur Schaffung
von elektrischer Leitfähigkeit auf Glas dadurch erfolgen,
daß eine dünne Schicht aus NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb,
Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₂O₃, SnO₂, ITO (In₂O₃ + SnO₂) darauf
ausgebildet wird. Alternativ kann eine
Kunstharzfolie wie eine Polyesterfolie auf ihrer Oberfläche
einer Behandlung zur Schaffung von elektrischer Leitfähigkeit
durch Vakuumbedampfung, Elektronenstrahl-Abscheidung
oder durch Metallzerstäubung mittels Ionenbeschuß von
Metallen, wie NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo,
Ir, Nb, Ta, V, Ti oder Pt oder durch Laminieren
mit Metallen unterzogen werden, um dadurch
auf der Oberfläche elektrische Leitfähigkeit zu erhalten.
Der Träger kann in jede beliebige Form gebracht werden,
so z. B. in Form von Zylindern, Bändern oder Platten.
Die Form wird nach Zweckmäßigkeitsgesichtspunkten
bestimmt. Wenn z. B. das elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterial 100 der Fig. 1 als elektrophotographisches
Bilderzeugungsmaterial verwendet wird, ist es zweckmäßig,
den Träger in Form eines endlosen Bandes oder
eines Zylinders zum kontinuierlichen Hochgeschwindigkeitskopieren
zu verwenden. Der Träger kann eine Dicke
haben, die zweckmäßigerweise derartig festgelegt wird,
daß das gewünschte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial ausgebildet
werden kann. Wenn das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial Flexibilität
haben muß, wird der Träger so dünn wie möglich
ausgebildet, wobei die Trägerfunktion jedoch
noch gewahrt bleiben muß. In einem derartigen Falle beträgt
die Dicke des Trägers jedoch im allgemeinen 10 µm oder mehr im
Hinblick auf Gesichtspunkte der Fabrikation und Handhabung
des Trägers sowie auch im Hinblick auf mechanische
Festigkeit.
Die Ausbildung der
a-Si (H,X) enthaltenden Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht kann durch Vakuumabscheidungsverfahren
unter Ausnutzung des Entladungsphänomens
erfolgen, wie durch das Glimmentladungsverfahren,
das Metallzerstäubungsverfahren oder das Ionenbedampfungsverfahren.
Zum Beispiel besteht bei der Ausbildung
einer a-Si (H,X) enthaltenden, Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht
durch das Glimmentladungsverfahren die grundlegende
Verfahrensweise darin, daß gasförmige Ausgangsmaterialien
für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen
zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial
für den Einbau von Siliciumatomen in einen Abscheidungsraum,
der innen auf einen verminderten Druck gebracht werden
kann, eingeleitet werden, worin eine Glimmentladung angeregt wird, um dadurch
auf der Oberfläche
eines Trägers, der in einer festgelegten
Lage in dem Abscheidungsraum angeordnet ist, eine Schicht auszubilden, die a-Si (H,X) entfällt.
Wenn jedoch die Ausbildung der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht nach dem Metallzerstäubungsverfahren unter Ionenbeschuß
erfolgt, kann das gasförmige Ausgangsmaterial für
den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in
einen Abscheidungsraum zur Metallzerstäubung eingeführt
werden, um
in einer Atmosphäre eines inerten Gases, wie Ar oder He
oder einer Mischung auf der Grundlage dieser
Gase mittels eines Targets, das aus Silicium besteht, die Metallzerstäubung zu bewirken.
Die Halogenatome, die, sofern erforderlich, in die
Photoleitfähigkeit zeigende amorphe Schicht eingebaut werden, können Fluor-, Chlor-,
Brom- oder Jodatome sein, wobei Fluor- und Chloratome
bevorzugt werden.
Zu den gasförmigen Ausgangsmaterialien für den Einbau
vom Siliciumatomen
gehören gasförmige und vergasbare Siliciumhydride (Silane)
wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀.
SiH₄ und Si₂H₆ werden im Hinblick auf die
leichte Handhabung während der Schichtbildung und auf den
wirksamen Einbau von Siliciumatomen bevorzugt.
Als wirksames gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau
von Halogenatomen
können eine Anzahl von Halogenverbindungen, einschließlich
gasförmiger oder vergasbarer Halogenverbindungen,
wie Halogengase, Halogenide, Interhalogenverbindungen
und halogensubstituierte Silanderivate erwähnt
werden.
Des weiteren gehören zu wirksamen Materialien, die für
die Herstellung der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht verwendet werden können, gasförmige oder vergasbare, halogenhaltige
Siliciumverbindungen, die Siliciumatome
und Halogenatome enthalten.
Als Halogenverbindungen werden
vorzugsweise Verbindungen
wie Halogengase, z. B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod, oder
Interhalogenverbindungen, wie BrF, ClF, ClF₃, BrF₅,
BrF₃, IF₂, IF₇, ICl oder IBr verwendet.
Als halogenhaltige Siliciumverbindungen, als halogensubstituierte
Silanderivate bezeichnet, werden vorzugsweise
Siliciumhalogenide, wie insbesondere SiF₄, Si₂F₆,
SiCl₄ oder SiBr₄ verwendet.
Wenn die Ausbildung eines erfindungsgemäßen elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterials nach dem Glimmentladungsverfahren
durchgeführt wird, ist es durch
Verwendung der vorstehend erwähnten halogenhaltigen Siliciumverbindungen
möglich, eine aus Halogenatome enthaltendem
a-Si aufgebaute Photoleitfähigkeit zeigende amorphe Schicht auf einem Träger auszubilden,
der in einer festgelegten Lage angeordnet
ist, ohne daß Siliciumhydridgas als gasförmiges
Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen verwendet
wird.
Wenn eine Halogenatome enthaltende, Photoleitfähigkeit zeigende amorphe Schicht auf
einen festgelegten Träger nach dem Glimmentladungsverfahren
ausgebildet wird, besteht die grundlegende
Verfahrensweise darin, daß Siliciumhalogenidgase
als gasförmige Ausgangsmaterialien für den
Einbau von Siliciumatomen zusammen mit einem Gas, wie Ar-, H₂- oder He-Gas
in einem festgelegten Mischungsverhältnis
und mit festgelegter Gasströmungsgeschwindigkeit in eine
Abscheidungskammer, wo eine amorphe Schicht ausgebildet
werden kann, eingeleitet werden, wobei eine Plasmaatmosphäre dieser Gase
durch Anregung der Glimmentladung geschaffen wird. Es
ist jedoch auch möglich, eine festgelegte Menge eines
Gases einer Wasserstoffatome enthaltenden Siliciumverbindung
mit den vorstehend erwähnten Gasen zu mischen,
um Wasserstoffatome zur Ausbildung der amorphen Schicht
zu liefern.
Diese Gase können allein oder in Kombination in einem
festgelegten Mischungsverhältnis verwendet werden.
Die Ausbildung einer aus a-Si (H,X) aufgebauten, Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht nach dem reaktiven Metallzerstäubungsverfahren
(unter Ionenbeschuß) oder dem Ionenbedampfungsverfahren
kann folgendermaßen durchgeführt werden.
Wenn z. B. das Metallzerstäubungsverfahren
angewandt wird, wird die Metallzerstäubung mit
einem aus Si bestehenden Target in einer Atmosphäre
eines festgelegten Gasplasmas durchgeführt. Wenn das
Ionenbedampfungsverfahren durchgeführt
wird, wird polykristallines Silicium oder
Einkristallsilicium als Quelle für die Verdampfung
in ein Vakuumverdampfungsschiffchen gelegt, worauf
das Verdampfen dieser Quelle mittels Widerstandsbeheizung
oder Elektronenstrahlverfahren und das
Einleiten der strömenden Verdampfungsprodukte in
die Atmosphäre des festgelegten Gasplasmas folgt.
Bei dem Metallzerstäubungsverfahren oder dem Ionenbedampfungsverfahren
kann der Einbau der Halogenatome
in die zu bildende amorphe Schicht dadurch erfolgen,
daß eine gasförmige Halogenverbindung oder eine Wasserstoffatome
enthaltende, gasförmige Siliciumverbindung
in die Abscheidungskammer geleitet wird, wonach die
Ausbildung einer Atmosphäre aus dem Plasma des erwähnten
Gases folgt.
In ähnlicher Weise erfolgt der Einbau der Wasserstoffatome
z. B. durch Einleiten von H₂ oder des vorstehend
erwähnten Silangases in den Abscheidungsraum
für das Metallzerstäuben, gefolgt von der Ausbildung
der Plasmaatmosphäre des erwähnten Gases.
Außer den vorgenannten Halogenverbindungen oder
halogenhaltigen Siliciumverbindungen können als wirksames
gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogenatomen
bei der Ausbildung der amorphen Schicht auch gasförmige
oder vergasbare Halogenverbindungen, die Wasserstoffatome
enthalten,
z. B. Halogenwasserstoffe wie
HF, HCl, HBr oder HI oder halogensubstituierte Siliciumhydride
wie SiH₂F₂, SiH₂I₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂ oder
SiHBr₃,
verwendet werden.
Diese Wasserstoff enthaltenden Halogenverbindungen
können in die
amorphe Schicht bei der Ausbildung dieser Schicht Wasserstoffatome und Halogenatome einbauen.
Wasserstoffatome sind sehr wirksam zur Einstellung
der elektrischen und photoelektrischen
Eigenschaften. Daher sind wasserstoffhaltige Halogenverbindungen
bevorzugte Ausgangsmaterialien für den Einbau von
Halogenatomen.
Der Einbau von Wasserstoffatomen
in eine amorphe Schicht kann auch durch gleichzeitige
Einführung von H₂ oder Siliciumhalogenid-Gas, wie
SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈ oder Si₄H₁₀, und einer
Siliciumverbindung zum Einbau von Siliciumatomen in den Abscheidungsraum
und Anregung der Entladung erfolgen.
Wenn z. B. das reaktive Metallzerstäubungsverfahren
(unter Ionenbeschuß) angewandt wird, kann die
a-Si (H,X) enthaltende amorphe Schicht auf einem Träger
dadurch ausgebildet werden, daß das gasförmige Ausgangsmaterial für den Einbau
von Halogenatomen und H₂-Gas und ggf. ein inertes Gas,
wie He oder Ar in den Abscheidungsraum
eingeleitet werden, wonach die Ausbildung einer Plasmaatmosphäre
und die Metallzerstäubung mittels des Si-
Targets folgt.
Es ist auch möglich, ein Gas wie B₂H₆
einzuführen, daß zur Dotierung mit einem Fremdstoff
dienen kann.
Der Gehalt der Wasserstoffatome oder der Halogenatome
oder der Gesamtgehalt der Wasserstoff- und
Halogenatome, die in der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht des auszubildenden
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials enthalten sind,
kann vorzugsweise 1 bis 40 Atomprozent und
insbesondere 5 bis 30 Atomprozent betragen.
Die Einstellung des Gehalts der Wasserstoffatome und/
oder der Halogenatome, die in der amorphen Schicht
enthalten sind, kann dadurch bewirkt werden, daß z. B.
die Trägertemperatur und/oder die Menge der Ausgangsmaterialien
für den Einbau von Wasserstoffatomen
oder Halogenatomen, die in das Abscheidungsvorrichtungssystem
eingeleitet werden, oder die Entladungsleistung
eingestellt werden.
Die Ausbildung des
zweiten Schichtbereichs und des
ersten Schichtbereiches in einer Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht kann dadurch erreicht werden, daß die
Ausgangsmaterialien für den Einbau der Atome der Gruppe
III und der Sauerstoffatome zusammen mit den vorgenannten
Ausgangsmaterialien zur Ausbildung einer amorphen
Schicht verwendet werden, während die Einstellung
des Gehalts der in die amorphe Schicht
einzubauenden Atomarten erfolgt, wenn die
amorphe Schicht durch das Glimmentladungsverfahren oder
durch das reaktive Metallzerstäubungsverfahren (unter
Ionenbeschuß) ausgebildet wird.
Wenn das Glimmentladungsverfahren zur Ausbildung des
ersten Schichtbereiches
und des zweiten
Schichtbereichs in der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht
angewandt wird, kann das gasförmige Ausgangsmaterial, das
für die Ausbildung jedes Schichtbereichs verwendet wird, zweckmäßigerweise
aus den vorstehend erwähnten
Ausgangsmaterialien für die Ausbildung der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht und
einem Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen
und/oder für den Einbau der Atome der Gruppe
III ausgewählt werden. Als Ausgangsmaterialien
für den Einbau von Sauerstoffatomen oder von Atomen der Gruppe
III können die meisten Gase verwendet werden, die unter
gasförmigen Substanzen oder vergasbaren Substanzen,
die mindestens Sauerstoffatome oder Atome der Gruppe III
enthalten, ausgewählt werden.
Zum Beispiel kann zur Herstellung eines ersten Schichtbereiches
eine Mischung eines Siliciumatome enthaltenden
gasförmigen Ausgangsmaterials, eines Sauerstoffatome
enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials und,
wenn zweckmäßig, eines Wasserstoffatome und/oder
Halogenatome in einem geeigneten
Mischungsverhältnis enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials verwendet
werden; es kann dabei eine Mischung eines Siliciumatome
enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials
und eines Sauerstoffatome und Wasserstoffatome
jeweils im gewünschten Mischungsverhältnis, enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials verwendet werden;
oder es kann eine Mischung eines Siliciumatome
enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials und eines
Siliciumatome, Sauerstoffatome und Wasserstoffatome
enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials
verwendet werden.
Zusätzlich kann auch eine Mischung eines Siliciumatome
und Wasserstoffatome enthaltenden gasförmigen
Ausgangsmaterials und eines Sauerstoffatome enthaltende
gasförmigen Ausgangsmaterials geeignet
sein.
Als Ausgangsmaterialien für den Einbau von Sauerstoffatomen
können insbesondere beispielhaft angegeben
werden: Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃), Stickstoffmonoxid
(NO), Stickstoffdioxid (NO₂), Distickstoffmonoxid (N₂O),
Distickstofftrioxid (N₂O₃), Distickstofftetroxid (N₂O₄),
Distickstoffpentoxid (N₂O₅) und Stickstofftrioxid
(NO₃) sowie auch niedere Siloxane, die Siliciumatome,
Sauerstoffatome und Wasserstoffatome
enthalten, wie Disiloxan (H₃SiOSiH₃)
und Trisiloxan (H₃SiOSiH₂OSiH₃).
Wenn der zweite Schichtbereich durch das Glimmentladungsverfahren
ausgebildet wird, können als wirksame
Ausgangsmaterialien für den Einbau der Atome der
Gruppe III erwähnt werden. Borhydride, wie B₂H₆,
B₄H₁₀, B₅H₉, B₅H₁₁, B₆H₁₀, B₆H₁₂ und B₆H₁₄, und
Borhalogenide, wie BF₃, BCl₃ und BBr₃
für den Einbau von Boratomen. Zusätzlich können
z. B. auch: ACl₃, GaCl₃, Ga(CH₃)₃, InCl₃ und TlCl₃
erwähnt werden.
Der Gehalt der in den zweiten Schichtbereich eingebauten
Atome der Gruppe III kann dadurch frei eingestellt
werden, daß die Gasströmungsgeschwindigkeit, das Verhältnis
der Gasströmungsgeschwindigkeiten der Ausgangsmaterialien
für den Einbau der Atome der Gruppe (III),
die Entladungsleistung, die Trägertemperatur und der Druck
in dem Abscheidungsraum eingestellt werden.
Zur Ausbildung des ersten Schichtbereichs
mittels des Metallzerstäubungsverfahrens
können Einkristall-Si-Wafer oder polykristalline Si-
Wafer oder SiO₂-Wafer oder sowohl Silicium als auch
SiO₂ enthaltende Wafer als Target in einer Atmosphäre
unterschiedlicher Gase zur Bewirkung der Metallzerstäubung
verwendet werden.
Wenn z. B. ein Si-Wafer als Target verwendet wird,
werden ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen
und gegebenenfalls Wasserstoffatomen und/
oder Halogenatomen, das, wenn zweckmäßig, mit einem
Verdünnungsgas verdünnt ist, in den Abscheidungsraum
zur Metallzerstäubung eingeleitet. Das Gasplasma der
Gase wird erzeugt, um die Metallzerstäubung mit dem
Si-Wafer/Target zu bewirken.
Alternativ werden Si und SiO₂ als separate Targets oder
eine dünne Platte eines aus Si und SiO₂ bestehenden
Targets verwendet. Die Metallzerstäubung kann in einer
Atmosphäre eines verdünnenden Gases oder in einer Gasatmosphäre
bewirkt werden, die mindestens
Wasserstoffatome und/oder Halogenatome
enthält.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen
kann auch das gasförmige Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauerstoffatomen,
das vorstehend im Zusammenhang mit dem Glimmentdungsverfahren
erwähnt wurde, bei der Metallzerstäubung
als wirksames Gas verwendet werden.
Als verdünnende Gase bei der Ausbildung einer Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht nach dem Glimmentladungsverfahren oder nach dem
Metallzerstäubungsverfahren können Edelgase,
wie He, Ne oder Ar verwendet werden.
Fig. 11 zeigt ein schematisches Diagramm, das zur
Erläuterung einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des Schichtaufbaus
gemäß der Erfindung dient.
Bei Fig. 11 zeigt das elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 1100
einen Träger 1101 und eine Photoleitfähigkeit zeigende amorphe Schicht 1102,
die auf dem Träger 1101 aufliegt und a-Si (H,X) enthält,
und eine Kohlenstoffatome enthaltende amorphe
Schicht 1106 aus einem amorphen Material (nachfolgend
als "a-SiC (H,X)" bezeichnet), das Siliciumatome, Kohlenstoffatome
und/oder Halogenatome enthält.
Das in Fig. 11 gezeigte elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial 1100
hat einen ähnlichen Schichtaufbau wie das elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterial das bereits in Fig. 1 gezeigt wurde,
jedoch mit der Ausnahme, daß die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht
1106 auf der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht 1102
ausgebildet ist. Das heißt, die Photoleitfähigkeit zeigende amorphe Schicht
1102 hat einen Schichtaufbau, bei dem der erste Schichtbereich
1103 Sauerstoffatome
enthält, die innerhalb des gesamten Bereichs in Richtung der Schichtdicke
verteilt sind und an der dem Träger 1101 zugewandten
Seite angereichert sind, und der zweite Schichtbereich
1104 Atome der Gruppe III enthält.
Die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht 1106 ist vorrangig vorgesehen,
um die Ziele der Erfindung im Hinblick auf
Feuchtigkeitsbeständigkeit, die Möglichkeit der kontinuierlichen
Wiederholung, die Durchschlagsfestigkeit,
die Dauerhaftigkeit sowie die Umweltbeeinflussung bei
Verwendung zu erreichen.
Da jedes der Ausbildung der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht 1102 und
der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht 1106 dienende amorphe Material
als gemeinsamen Bestandteil Siliciumatome aufweist,
werden bei dem in Fig. 11 gezeigten elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterial 1100 die chemische und die elektrische Stabilität
der Schichtgrenzfläche ausreichend sichergestellt.
Als die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht aufbauendes a-SiC (H,X)
können folgende amorphe Materialien erwähnt werden:
Ein aus Siliciumatomen und Kohlenstoffatomen aufgebautes
Material (a-Si a C1-a , wobei 0 <a <1), ein aus
Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen
aufgebautes amorphes Material [a-(Si b C1-b ) c H1-c , worin
0 <a, b <1] und ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen,
Kohlenstoffatomen, Halogenatomen und, wenn
zweckmäßig, Wasserstoffatomen, aufgebaut ist [a-(Si d C1-d ) e
(X,H)1-e , worin 0 <d, e <1 ist].
Die Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht, die
aus a-SiC (H,X) aufgebaut ist, kann z. B. durch das
Glimmentladungsverfahren, das Metallzerstäubungsverfahren,
das Ionenimplantationsverfahren, das Ionenbedampfungsverfahren
oder das Elektronenstrahlverfahren
durchgeführt werden. Diese Herstellungsmethoden
können in Abhängigkeit
von verschiedenen Einflußgrößen, wie den Herstellungsbedingungen,
dem Kapitalaufwand für die Installationen,
dem Produktionsmaßstab und den Eigenschaften,
die für das herzustellende elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial
nötig sind, ausgewählt werden. Zur Erzielung von Vorteilen
im Hinblick auf eine relativ leichte Einstellung der
Bedingungen zur Herstellung von elektrophotographischen
Aufzeichnungsmaterialien mit den gewünschten Eigenschaften und
im Hinblick auf den leichten Einbau von Silicium-
und Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls zusammen mit
Wasserstoff- oder Halogenatomen, in die herzustellende
amorphe Schicht wird vorzugsweise das
Glimmentladungsverfahren oder das Metallzerstäubungsverfahren
angewandt.
Des weiteren kann die
Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht durch das Glimmentladungs-
und das Metallzerstäubungsverfahren in Kombination mit der
gleichen Vorrichtung hergestellt werden.
Zur Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht nach
dem Glimmentladungsverfahren können die gasförmigen Ausgangsmaterialien
zur Ausbildung von a-SiC (H,X), gegebenenfalls in einem
festgelegten Mischungsverhältnis mit Verdünnungsgasen vermischt,
in einen Abscheidungsraum zur Vakuumbedampfung
eingeleitet werden, in dem ein Träger angeordnet ist. Aus dem
eingeleiteten Gas wird durch Anregung einer Glimmentladung
ein Gasplasma erzeugt, wodurch a-SiC (H,X)
auf der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht, die bereits auf
dem Träger ausgebildet worden ist, abgeschieden wird.
Als gasförmige Ausgangsmaterialien zur Ausbildung von
a-SiC (H,X) können auch die meisten gasförmigen
Substanzen oder vergasbaren Substanzen, die
mindestens eine aus Si-, C-, H- und X-Atomen ausgewählte
Atomart enthalten, verwendet werden.
In dem Falle, daß ein gasförmiges Ausgangsmaterial
verwendet wird, das Si-Atome enthält,
kann z. B. eine Mischung eines
Si-Atome enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials, eines
C-Atome enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials und eines
H- oder X-Atome, wenn zweckmäßig im gewünschten
Mischungsverhältnis, enthaltenen gasförmigen Ausgangsmaterials oder
alternativ eine Mischung eines Si-Atome
enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials und eines C- und H- oder X-Atome,
auch in dem gewünschten Mischungsverhältnis, enthaltenden
gasförmigen Ausgangsmaterials oder eine Mischung eines Si-Atome
enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials und eines Si-, C- und
H-Atome oder Si-, C- und X-Atome
enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials verwendet werden.
Alternativ ist es auch möglich, eine Mischung eines Si-
und H- oder X-Atome enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials
und eines C-Atome enthaltenden gasförmigen Ausgangsmaterials
zu verwenden.
Als wirksame, gasförmige Ausgangsmaterialien, die
zur Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht verwendete werden,
können Si- und H-Atome enthaltene
Siliciumhydridgase, wie Silane (z. B. SiH₄, Si₂H₆,
Si₃H₈, Si₄H₁₀ usw.), und C- und H-Atome enthaltende
Verbindungen, wie gesättigte Kohlenwasserstoffe
mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe
mit 2 bis 5 Kohlenstoffatome und acetylenische
Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen,
erwähnt werden.
Im einzelnen gehören dazu gesättigte Kohlenwasserstoffe,
wie Methan (CH₄), Ethan (C₂H₆), Propan (C₃H₈),
n-Butan (n-C₄H₁₀) und Pentan (C₅H₁₂), ethylenische
Kohlenwasserstoffe, wie Ethylen (C₂H₄), Propylen (C₃H₆)
Buten-1 (C₄H₈), Buten-2 (C₄H₈), Isobutylen (C₄H₈) und
Penten (C₅H₁₀) und acetylenische Kohlenwasserstoffe, wie
Acetylen (C₂H₂), Methylacetylen (C₃H₄) und Butin (C₄H₆).
Als Si-, C- und H-Atome enthaltendes gasförmiges
Ausgangsmaterial können erwähnt werden: Alkylsilane, wie
Si(CH₃)₄ und Si(C₂H₅). Zusätzlich zu
diesen kann selbstverständlich auch
H₂ als wirksames gasförmiges Ausgangsmaterial für
den Einbau von Wasserstoffatomen verwendet werden.
Bevorzugte Halogenatome, die
in der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen
Schicht enthalten sein können, sind F, Cl, Br und J. Besonders
bevorzugt werden F und Cl.
Der Einbau von Wasserstoffatomen in die Kohlenstoffatome enthaltende
amorphe Schicht ist im Hinblick auf die Produktionkosten
günstig, da in diesem Fall ein Teil der gasförmigen Ausgangsmaterialien,
die bei der Ausbildung der Photoleitfähigkeit
zeigenden amorphen Schicht verwendet
werden bei der kontinuierlichen Schichtbildung auch
bei der Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht verwendet werden kann.
Als wirksames gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von
Halogenatomen, das zur Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht
verwendet werden kann, können unter den
Bedingungen normaler Temperatur und normalen Druckes
gasförmige Substanzen und ohne weiteres vergasbare
Substanzen erwähnt werden.
Zu derartigen gasförmigen Ausgangsmaterialien für den Einbau von Halogenatomen
gehören die einfachen Halogensubstanzen,
Halogenwasserstoffe, Interhalogenverbindungen, Siliciumhalogenide
und halogensubstituierte Siliciumhydride.
Im einzelnen können hierbei erwähnt werden: Einfache
Halogensubstanzen, halogenhaltige Gase, wie
Fluor, Chlor, Brom und Jod, Halogenwasserstoffe,
wie HF, HJ, HCl und HBr, Interhalogenverbindungen, wie
BrF, ClF, ClF₃, ClF₅, BrF₅, BrF₃, JF₇, JF₅, JCl und
JBr, Siliciumhalogenide, wie SiF, Si₂F₆, SiCl₄, SiCl₃Br,
SiCl₂Br₂, SiClBr₃, SiCl₃J und SiBr₄ und halogensubstituierte
Siliciumhydride, wie SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Cl,
SiH₃Br, SiH₂Br₂ und SiHBr.
Zusätzlich zu diesen Materialien können als wirksame Materialien auch verwendet
werden: halogensubstituierte paraffinische Kohlenwasserstoffe,
wie CCl₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br,
CH₃J und CH₂H₅Cl, fluorierte Schwefelverbindungen,
wie SF₄ und SF₆ und halogenhaltige
Alkylsilane, wie SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂
und SiCl₃CH₃.
Zur Ausbildung der nach
dem Metallzerstäubungsverfahren durch Ionenbeschuß
wird ein einkristalliner Si-Wafer oder ein polykristalliner
Si-Wafer oder C-Wafer oder ein Wafer, der darin Si und
C gemischt enthält, als Target verwendet und der Metallzerstäubung
in einer Atmosphäre verschiedener Gase unterzogen.
Wenn z. B. ein Si-Wafer als Target verwendet wird,
wird ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von mindestens
C-Atomen, das mit einem Verdünnungsgas verdünnt sein kann,
sofern das erforderlich ist, in einen Abscheidungsraum
zum Metallzerstäuben eingeleitet, um darin ein Gasplasma
zu bilden und die Metallzerstäubung mittels des
Si-Wafers zu bewirken.
Alternativ können Si und C als gesonderte Targets oder
ein Metallplättchentarget einer Mischung aus Si und C
verwendet werden. Die Metallzerstäubung wird in einer
Gasatmosphäre durchgeführt, die, wenn notwendig, Wasserstoffatome
und/oder Halogenatome enthält.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von
C-Atomen oder von H- oder X-Atomen können solche Gase verwendet
werden, die im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen
Glimmentladungsverfahren als wirksame Gase
auch bei dem Metallzerstäubungsverfahren beschrieben
wurden.
Als Verdünnungsgas, das bei der Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden
amorphen Schicht beim Glimmentladungsverfahren
oder dem Metallzerstäubungsverfahren verwendet wird,
werden Edelgase, wie He, Ne oder Ar
bevorzugt.
Das bedeutet, daß eine Si-, C- und, wenn erforderlich,
H- und/oder X-Atome enthaltende Substanz
verschiedene Formen von kristallin bis amorph, elektrische
Eigenschaften zwischen Leitfähigkeit, Leitfähigkeit eines
Halbleiters bis zu Isoliereigenschaften und photoleitfähige
Eigenschaften von Photoleitfähigkeit bis Nicht-Photoleitfähigkeit
in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen
einnehmen kann. Daher werden
die Herstellungsbedingungen strikt,
wie es zweckmäßig ist, ausgewählt, so daß a-SiC (H,X)
mit den gewünschten Eigenschaften in Abhängigkeit von
dem jeweiligen Verwendungszweck gebildet werden kann.
Wenn z. B. die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht vorrangig
dazu dient, die Durchschlagsfestigkeit zu verbessern,
wird a-SiC (H,X) als ein amorphes Material mit
beträchtlichen elektrischen Isoliereigenschaften unter
den Gebrauchsbedingungen hergestellt.
Wenn alternativ der vorrangige Zweck der Ausbildung
der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht darin besteht, die
Eigenschaften bei der kontinuierlich wiederholten Verwendung
oder das Verhalten bezüglich der Einwirkung von
Umgebungsbedingungen bei der Verwendung, zu verbessern,
kann das Ausmaß der vorstehend erwähnten elektrischen Isoliereigenschaften
bis zu einem gewissen Maß herabgesetzt werden
und a-SiC (H,X) als amorphes Material, das in einem
gewissen Ausmaß auf eingestrahltes Licht Empfindlichkeit
zeigt, hergestellt werden.
Bei der Ausbildung der aus a-SiC (H,X) bestehenden, Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen
Schicht auf der Oberfläche der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht ist die während der Schichtausbildung
herrschende Trägertemperatur eine bedeutsame Einflußgröße
mit Einfluß auf die Struktur und die Eigenschaften
der zu bildenden Schicht. Es ist
zweckmäßig, die Trägertemperatur während
der Schichtausbildung genau einzustellen, so daß
a-SiC (H,X) mit den angestrebten Eigenschaften hergestellt
werden kann.
Als Trägertemperatur bei der Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden
amorphen Schicht zur wirksamen Erreichung der
Ziele der Erfindung kann in geeigneter Weise der optimale
Temperaturbereich in Übereinstimmung mit dem Verfahren
zur Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht
ausgewählt werden.
Wenn die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht in Form von
a-Si a C1-a gebildet wird, beträgt die Trägertemperatur
vorzugsweise 20 bis 300°C und insbesondere
20 bis 250°C.
Wenn die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht in Form von
a-(Si b C1-b ) c H1-c oder a-(Si d C1-d ) e (X,H)1-e ausgebildet
wird, beträgt die Trägertemperatur vorzugsweise
50 bis 350°C und insbesondere 100 bis 250°C.
Zur Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht können
das Glimmentladungsverfahren oder das Metallzerstäubungsverfahren
mit Vorteil angewandt werden, da die genaue
Einstellung des Zusammensetzungsverhältnisses der Atome,
die die Schicht aufbauen, oder die Einstellung der
Schichtdicke im Vergleich zu anderen Methoden relativ
einfach durchgeführt werden kann. In dem Falle, in dem
die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht nach diesen beiden
Schichtausbildungsverfahren hergestellt wird, sind die
Entladungsleistung und der Gasdruck während der Schichtausbildung
bedeutsame Einflußgrößen, die die Eigenschaften des
herzustellenden a-SiC (H,X), ähnlich wie die
Trägertemperatur, beeinflussen.
Die Entladungsleistung
zur wirksamen
Herstellung von a-Si a C1-a , das mit den Zielen der Erfindung
in Einklang steht, liegt bei guter Produktivität bei
50 W bis 250 W und vorzugsweise bei 80 W
bis 150 W.
Die entsprechende Entladungsleistung beträgt im Falle
von a-(Si b C1-b ) c H1-c und a-(Si d C1-d ) e (X,H)1-e vorzugsweise
10 bis 300 W und insbesondere 20 bis
200 W.
Der Gasdruck in dem Abscheidungsraum beträgt geeigneterweise
etwa 0,0133 bis 6,666 mbar, vorzugsweise
0,0133 bis 1,33 mbar und insbesondere etwa
0,133 bis 0,666 mbar.
Die vorstehend erwähnten Zahlenbereiche stellen bei
der Trägertemperatur und der Entladungsleisten bei der
Herstellung der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht bevorzugte
Angaben dar. Jedoch sollen diese Einflußgrößen bei der Schichtausbildung
nicht getrennt und unabhängig voneinander
festgelegt werden. So ist es zweckmäßig, daß die
optimalen Werte der jeweiligen Einflußgrößen bei der Schichtausbildung
aufgrund einer gegenseitigen und systematischen
Beziehung festgelegt werden, so daß eine Kohlenstoffatome enthaltende
amorphe Schicht, die a-SiC (H,X) enthält, mit den
gewünschten Eigenschaften hergestellt werden kann.
Der Gehalt der Kohlenstoff- und Wasserstoffatome in
der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht in dem erfindungsgemäßen
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterial ist eine andere bedeutsame
Einflußgröße zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften,
ähnlich wie die Bedingungen zur Herstellung
der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht.
Der Gehalt der in der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht enthaltenen
Kohlenstoffatomen liegt, wenn sie aus
a-Si a C1-a aufgebaut ist, im allgemeinen zwischen
1 × 10-3 bis 90 Atomprozent, vorzugsweise zwischen 1
und 80 Atomprozent und insbesondere zwischen 10
und 75 Atomprozent. Dies bedeutet
in der Formel a-Si a C1-a , daß a
im allgemeinen zwischen 0,1 und 0,99999, vorzugsweise
zwischen 0,2 und 0,99 und insbesondere zwischen
0,25 und 0,9 liegt.
Wenn die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht aus a-(Si b C1-b ) c H1-c
besteht, liegt der Gehalt der in der Kohlenstoffatome enthaltende amorphen
Schicht enthaltenen Kohlenstoffatome im allgemeinen
zwischen 1 × 10-3 und 90 Atomprozent, vorzugsweise zwischen
1 und 90 Atomprozent und insbesondere zwischen
10 und 80 Atomprozent. Der Gehalt der Wasserstoffatome
liegt im allgemeinen zwischen 1 und 40 Atomprozent, vorzugsweise
zwischen 2 und 35 Atomprozent und insbesondere
zwischen 5 und 30 Atomprozent. Ein mit einem Wasserstoffgehalt
innerhalb dieser Bereiche ausgebildetes
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial ist in hohem Maße günstig
praktisch einsetzbar. Das bedeutet, daß bei der Wiedergabe
durch a-(Si b C1-b ) c H1-c b im allgemeinen zwischen
0,1 und 0,99999, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,99
und insbesondere zwischen 0,15 und 0,9 und c im
allgemeinen zwischen 0,6 und 0,99, vorzugsweise zwischen
0,65 und 0,98 und insbesondere zwischen 0,7 und 0,95
liegt.
Wenn die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht aus
a-(Si d C1-d ) e (X,H)1-e aufgebaut ist, beträgt der
Gehalt der darin enthaltenen Kohlenstoffatome
im allgemeinen 1 × 10-3 bis 90 Atomprozent, vorzugsweise
1 bis 90 Atomprozent und insbesondere
10 bis 80 Atomprozent. Der Gehalt der
Halogenatome liegt im allgemeinen zwischen 1 und 20
Atomprozent, vorzugsweise zwischen 1 und 18 Atomprozent
und insbesondere zwischen 2 und 15 Atomprozent. Ein
mit einem Halogenatomgehalt innerhalb dieser Bereiche ausgebildetes
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial ist in hervorragender
Weise praktisch einsetzbar. Der fakultative Gehalt an
Wasserstoffatomen liegt im allgemeinen bei bis zu
19 Atomprozent, vorzugsweise bei bis zu 13 Atomprozent.
Das bedeutet bei der Wiedergabe durch die Formel
a-(Si d C1-d ) e (X,H)1-e , daß d im allgemeinen zwischen 0,1 und
0,99999, vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,99 und insbesondere
zwischen 0,15 und 0,9 und e im allgemeinen zwischen
0,8 und 0,99, vorzugsweise zwischen 0,82 und 0,99 und
insbesondere zwischen 0,85 und 0,98 liegt.
Der Bereich des Zahlenwertes der Schichtdicke
der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht ist eine bedeutsame
Einflußgröße für die Erzielung der mit der Erfindung angestrebten
Vorteile.
Es ist zweckmäßig, daß der Bereich der Zahlenwerte
der Schichtdicke der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht
in Abhängigkeit von dem jeweiligen
Zweck und zur erfolgreichen Durchführung der Erfindung
bestimmt wird.
Es ist erforderlich, daß die Schichtdicke der Kohlenstoffatome enthaltenden
amorphen Schicht in zweckmäßiger Weise
aufgrund von Erwägungen über die Beziehung zwischen
dem Gehalt der Kohlenstoffatome, Wasserstoffatome oder
Halogenatome, der Schichtdicke der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht wie auch anderer systematischer Beziehungen
zwischen den für die jeweiligen Schichtbereiche erforderlichen
Eigenschaften bestimmt wird. Zusätzlich
ist es auch zweckmäßig, bei diesen Erwägungen wirtschaftliche
Gesichtspunkte, wie Produktivität und die
Möglichkeit der Massenproduktion, zu beachten.
Die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht hat zweckmäßigerweise
eine Schichtdicke von im allgemeinen 0,003 bis 30 µm,
vorzugsweise von 0,004 bis 20 µm und insbesondere
von 0,005 bis 10 µm.
Nachfolgend soll ein Verfahren zur Ausbildung eines
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials durch Glimmentladungsabscheidung
umrissen werden.
In den Bomben 1202-1206 sind hermetisch abgeschlossen
gasförmige Ausgangsmaterialien zur Ausbildung der jeweiligen Schichten
enthalten. Zum Beispiel enthalten
die einzelnen Bomben: Die Bombe 1202 SiH₄-Gas, verdünnt
mit He (Reinheit: 99,999%, nachfolgend abgekürzt
"SiH₄/He"), die Bombe 1203 B₂H₆-Gas, verdünnt mit He
(Reinheit: 99,999%, nachfolgend abgekürzt mit "B₂H₆/He"),
die Bombe 1204 SiH₂H₆-Gas, verdünnt mit He (Reinheit:
99,99%, nachfolgend abgekürzt "Si₂H₆/He"), die Bombe
1205 NO-Gas (Reinheit: 99,999%) und die Bombe 1206
SiF₄-Gas, verdünnt mit He (Reinheit: 99,999%, nachfolgend
abgekürzt mit "SiF₄/He).
Damit diese Gase in den Reaktionsraum 1201 strömen
können, wird zunächst sichergestellt, daß die
Ventile 1222 bis 1226 der Gasbomben 1202 bis 1206 und das
Entlüftungsventil 1235 geschlossen und die Einlaßventile 1201
bis 1206, die Auslaßventile 1217 bis 1221 und die Hilfsventile
1232 und 1233 geöffnet sind, worauf das Hauptventil
1234 geöffnet wird, um den Reaktionsraum
1201 und die Gasleitung zu evakuieren.
Wenn die Ablesung des Vakuumanzeigegerätes 1236 etwa 6,66
× 10-6 mbar beträgt, werden die Hilfsventile 1232 und
1233 und die Auslaßventile 1217 bis 1221 geschlossen.
Nachfolgend wird ein Beispiel zur Ausbildung eines
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mit einer Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht der
in Fig. 1 gezeigten Struktur, die über einem zylinderförmigen
Träger 1237 liegt, beschrieben.
SiH₄/He-Gas von der Bombe 1202, B₂H₆/He-Gas von der
Bombe 1203 und NO-Gas von der Bombe 1205 werden durch
die Massenströmungsregler 1207, 1208 und 1210 durch
Öffnen der Ventile 1222, 1223 und 1225 strömen gelassen,
um die Auslaßmanometer 1227, 1228 und 1230
auf 1 kg/cm² einzustellen, wobei allmählich die Einlaßventile
1212, 1213 und 1215 geöffnet werden. Dann werden
die Auslaßventile 1217, 1218 und 1220 und das Hilfsventil
1232 allmählich geöffnet, um die jeweiligen
Gase in den Reaktionsraum 1201 strömen zu lassen. Die
Auslaßventile 1217, 1218 und 1220 werden derartig eingeregelt,
daß das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis
SiH₄/He-Gas: B₂H₆/He-Gas: NO-Gas den gewünschten Wert
erreicht. Der Öffnungsgrad des Hauptventils 1234 wird
ebenfalls unter Ablesung des Vakuumanzeigegerätes 1236
eingestellt, so daß der Druck in dem Reaktionsraum 1201
den gewünschten Wert erreichen kann. Wenn dann festgestellt
worden ist, daß die Temperatur des zylindrischen
Trägers 1237 aufgrund des Heizers 1238 50
bis 400°C erreicht hat, wird aus der Stromquelle 1240
die gewünschte Leistung zugeführt, um die Glimmentladung
in dem Reaktionsraum 1201 hervorzurufen.
Gleichzeitig wird der Durchlaßgrad des Ventiles 1220
allmählich eingestellt, um die Strömungsgeschwindigkeit
des NO-Gases mittels Handbetrieb oder durch Außenmotorantrieb
oder dergleichen entsprechend der Anzeige der
vorher bestimmten Relationskurven einzustellen und um
damit das Gehaltsprofil der in der zu bildenden
Schicht enthaltenen Sauerstoffatome in Dickenrichtung
einzustellen.
Nachdem die Ausbildung des Schichtbereiches (B, O) vollendet
worden ist, so daß der Schichtbereich (B, O) Bor- und
Sauerstoffatome in Abschnitten mit der entsprechend
dem obigen Vorgehen gewünschten Schichtdicke enthalten
kann, kann die nachfolgende Schichtausbildung
unter den gleichen Bedingungen wie unter
den vorgenannten durchgeführt werden, jedoch mit der
Ausnahme, daß die Einführung des B₂H₆/He-Gases und
des NO-Gases in den Reaktionsraum 1201 durch Schließen
der Auslaßventile 1218 und 1220 beendet wird, wodurch
ein weder Sauerstoff- noch Boratome enthaltender und
die gewünschte Schichtdicke aufweisender oberer Schichtbereich
auf dem Schichtbereich (B, O) ausgebildet wird. Entsprechend
dem obigen Vorgehen wird eine Photoleitfähigkeit zeigende amorphe Schicht
mit den gewünschten Eigenschaften auf dem Träger 1237
hergestellt.
Der Boratome enthaltende zweite Schichtbereich kann in
der zweckmäßigen Dicke durch Unterbrechung des Zustroms
von B₂H₆/He-Gas in den Reaktionsraum 1201 zur
geeigneten Zeit während der Maßnahmen zur Herstellung der
amorphen Schicht ausgebildet werden. Es ist möglich,
eine Schichtstruktur derartig auszubilden, daß der zweite
Schichtbereich den gesamten ersten
Schichtbereich oder einen Teil davon einnimmt.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung wird z. B. nach der Herstellung
des Schichtbereiches (B, O) in der gewünschten
Dicke die nachfolgende Schichtausbildung
unter den gleichen Bedingungen, die vorstehend beschrieben
wurden, fortgesetzt, jedoch mit dem
Unterschied, daß die Einführung von NO-Gas
in den Reaktionsraum 1201, durch vollständiges Schließen
des Auslaßventils 1220 beendet wird. Hierdurch kann auf dem Schichtbereich (B, O)
als ein Teil der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht ein
Teil des zweiten Schichtbereiches
hergestellt werden, der Boratome, jedoch keine Sauerstoffatome
enthält.
Andererseits kann die Ausbildung eines keine Boratome,
jedoch Sauerstoffatome enthaltenden Teils des ersten Schichtbereiches
vorgenommen werden, z. B. unter Verwendung von NO-Gas
und SiH₄/He-Gas:
Im Falle des Einbaus von Halogenatomen in eine Photoleitfähigkeit zeigende
amorphe Schicht wird z. B. des weiteren SiF₄/He zu
dem vorstehend erwähnten Gas gegeben und dann in den
Reaktionsraum 1201 eingeleitet.
Sämtliche Auslaßventile, außer denjenigen, die zur
Ausbildung der jeweiligen Schichten erforderlich sind,
werden natürlich geschlossen. Um den Verbleib von in
der vorausgehenden Schicht in der Reaktionskammer 1201
und in den Leitungen von den Auslaßventilen 1217 bis
1221 (zum Reaktionsraum 1201) verwendeten Gases zu vermeiden,
kann ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem
das System einmal auf ein hohes Vakuum evakuiert wird,
indem die Auslaßventile 1217 bis 1221 geschlossen und
die Hilfsventile 1232 und 1233 unter vollständigem
Öffnen des Hauptventils 1243, wenn erforderlich, geöffnet werden.
Während der Ausbildung der Schicht kann der Träger
1237 mit konstanter Geschwindigkeit mittels eines Motors
1239 rotiert werden, um eine gleichmäßige Schichtausbildung
zu bewirken.
Die Herstellungsvorrichtung der Fig. 13 stellt ein
alternatives Beispiel einer Vorrichtung dar.
In den Gasbomben 1302 bis 1306 sind hermetisch gasförmige Ausgangsmaterialien
zur Herstellung der jeweiligen Schichtbereiche
enthalten. So enthalten z. B.: Bombe 1302 SiH₄/He-Gas,
Bombe 1303 B₂H₆/He-Gas, Bombe 1304 Ar-Gas (Reinheit:
99,99%), Bombe 1305 NO-Gas (Reinheit: 99,999%) und
Bombe 1306 SiF₄/He-Gas.
Um diese Gase in den Reaktionsraum 1301 strömen zu lassen
wird das Hauptventil 1334 zunächst geöffnet, um die
Reaktionskammer 1301 und die Gasleitungen zu evakuieren,
nachdem sichergestellt wurde, daß die Ventile 1322 bis 1326 der Gasbomben
1302 bis 1306 und das Entlüftungsventil 1335 geschlossen sind und
die Einlaßventile 1312 bis 1316, die Auslaßventile 1317 bis 1320 und
das Hilfsventil 1332 geöffnet sind.
Danach werden die Ventile 1332
und 1317 bis 1321 geschlossen, wenn der Vakuumanzeiger 1336
6,66 × 10-6 mbar anzeigt.
Nachfolgend soll ein Beispiel der Herstellung eines
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterials mit der in Fig. 11 gezeigten
Schichtstruktur über einem Träger 1337 beschrieben
werden.
SiH₄/He-Gas von der Bombe 1302, B₂H₆/He-Gas von der
Bombe 1303 und NO-Gas von der Bombe 1305 werden durch
die Massenströmungsregler 1307, 1308 und 1310 durch
Öffnen der Ventile 1322, 1323 und 1325 strömen gelassen,
um die Auslaßmanometer 1327, 1328 und 1330
auf 1 kg/cm² einzustellen, wobei allmählich die Einlaßventile
1312, 1313 und 1315 geöffnet werden. Dann
werden die Auslaßventile 1317, 1318 und 1320 sowie
das Hilfsventil 1332 allmählich geöffnet, um die jeweiligen
Gase in den Reaktionsraum 1301 strömen zu
lassen. Die Auslaßventile 1317, 1318 und 1320 werden
derartig eingeregelt, daß das Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis
SiH₄/He-Gas : B₂H₆/He-Gas : NO-Gas den gewünschten
Wert erreicht. Der Öffnungsgrad des Hauptventils
1334 wird ebenfalls unter Ablesung des Vakuumanzeigegerätes
1336 eingestellt, so daß der Druck in
dem Reaktionsraum 1301 den gewünschten Wert erreichen
kann. Wenn dann festgestellt worden ist, daß die Temperatur
des Trägers 1337 aufgrund des Heizers 1338
50 bis 400°C erreicht hat, wird aus der Stromquelle 1340
die gewünschte Leistung zugeführt, um die Glimmentladung
in dem Reaktionsraum 1301 zu bewirken.
Gleichzeitig wird der Durchlaßgrad des Ventiles 1320
allmählich eingestellt, um die Strömungsgeschwindigkeit
des NO-Gases mittels Handbetrieb oder durch Außenmotorantrieb
oder dergleichen entsprechend der Anzeige
der vorher bestimmten Relationskurven einzuregeln
und um damit das Gehaltsprofil der in der
zu bildenden Schicht enthaltenen Sauerstoffatome in
Richtung der Dicke einzustellen.
Nachdem die Ausbildung des Schichtbereiches (B, O) nach
dem vorstehend beschriebenen Verfahren vollendet worden
ist, kann die nachfolgende Schichtausbildung
unter den gleichen Bedingungen wie unter den vorgenannten
durchgeführt werden, jedoch mit dem Unterschied,
daß die Einführung des B₂H₆/He-Gases und des NO-Gases
in den Reaktionsraum 1301 durch Schließen der Auslaßventile
1318 und 1320 beendet wird, wodurch ein weder
Sauerstoff- noch Boratome enthaltender und die gewünschte
Schichtdicke aufweisender oberer Schichtbereich auf dem
Schichtbereich (B, O) ausgebildet wird. Entsprechend
dem obigen Vorgehen wird eine Photoleitfähigkeit zeigende amorphe Schicht mit
den gewünschten Eigenschaften auf dem Träger 1337
ausgebildet.
Der Bor enthaltende zweite Schichtbereich kann in der
zweckmäßigen Dicke durch Unterbrechung des Zustroms
von B₂H₆/He-Gas in den Reaktionsraum 1301 zur geeigneten
Zeit während der Durchführung der Maßnahmen zur
Herstellung der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht ausgebildet werden.
Es ist auch möglich, den zweiten Schichtbereich so zu
bilden, daß er den gesamten ersten Schichtbereich oder
einen Teil davon einnimmt.
Bei der obigen Ausgestaltung wird z. B. nach der Herstellung
des Schichtbereiches (B, O) in der gewünschten
Dicke die nachfolgende Schichtausbildung
unter den gleichen Bedingungen, die vorstehend beschrieben
wurden, fortgesetzt, jedoch mit dem
Unterschied, daß die Einführung des NO-Gases
in den Reaktionsraum 1301 durch vollständiges Schließen
des Auslaßventiles 1320 beendet wird. Hierdurch wird auf dem Schichtbereich (B, O)
ein Boratome, jedoch keine Sauerstoffatome enthaltender
Teil des zweiten Schichtbereichs als ein Teil
der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht
gebildet.
Andererseits kann die Ausbildung eines keine Boratome,
jedoch Sauerstoffatome enthaltenden Teils des ersten Schichtbereiches
vorgenommen werden, z. B. unter Verwendung von NO-Gas
zusammen mit SiH₄/He-Gas.
Um eine Halogenatome enthaltende, Photoleitfähigkeit zeigende amorphe Schicht
herzustellen, wird SiF₄/He zusätzlich zu den vorstehend erwähnten
Gasen in den Reaktionsraum 1301 eingeleitet.
Eine Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht kann, wie nachfolgend
gezeigt, auf der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht ausgebildet
werden.
Der Verschluß 1332 wird geöffnet, und sämtliche Gaszufuhrventile
werden gleichzeitig geschlossen, während
der Reaktionsraum 1301 unter vollständigem Öffnen des
Hauptöffnungsventils 1334 evakuiert wird. Ein Wafer
1342-1 aus hochreinem Silicium und ein Wafer 1342-2
aus hochreinem Graphit werden als Targets auf eine
Elektrode 1341 in dem gewünschten Flächenverhältnis gesetzt.
Darauf wird eine Hochspannung angelegt.
Aus der Bombe 1304 wird Argongas in den Reaktionsraum
1301 eingeführt. Das Hauptventil 1334 wird derartig
eingeregelt, daß der Innendruck des Reaktionsraums
1301 0,066 bis 1,333 mbar beträgt. Die Hochspannungsquelle 1340
wird eingeschaltet, um das Zerstäuben mit den vorstehend erwähnten
Targets zu bewirken. Als Ergebnis wird die Kohlenstoffatome enthaltende
amorphe Schicht auf der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht
ausgebildet.
Der Gehalt der in der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht enthaltenen
Kohlenstoffatome kann, wie erforderlich, durch
Einstellung des Zerstäubungsflächenverhältnisses des Silicium-
Wafers 1342-1 zum Graphit-Wafer 1342-2 oder
des Mischungsverhältnisses des Siliciumpulvers zum
Graphitpulver eingestellt werden, wenn ein Target in
der zweckmäßigen Weise ausgebildet wird.
Selbstverständlich sind alle Auslaßventile für Gase,
die nicht zur Ausbildung der jeweiligen Schicht erforderlich
sind, während der Ausbildung der jeweiligen Schichten
geschlossen, um den Verbleib von in der vorausgehenden
Schicht in der Reaktionskammer 1301 und in den Leitungen
von den Auslaßventilen 1317 bis 1321 (zum Reaktionsraum
1301) verwendeten Gases zu vermeiden. Es kann ein Verfahren
angewandt werden, bei dem das System einmal auf
ein hohes Vakuum evakuiert wird, indem die Auslaßventile
1317 bis 1321 geschlossen werden und das Hilfsventil 1332 unter
vollständigem Öffnen des Hauptventils 1334, wenn erforderlich,
geöffnet wird.
Das vorstehend beschriebene elektrophotographische Aufzeichnungsmaterial kann
sämtliche eingangs beschriebene Probleme lösen und
zeigt hervorragende Eigenschaften, d. h. herausragende
elektrische Eigenschaften, optische Eigenschaften und
Photoleitfähigkeit und Durchschlagsfestigkeit. Darüber
hinaus zeigen sich insbesondere Vorteile im Hinblick
auf das Zurücktreten der Umweltbeeinträchtigung beim
Gebrauch.
Insbesondere ist das Aufzeichnungsmaterial, wenn es
als elektrophotographisches Bilderzeugungsmaterial
verwendet wird, vollständig frei von Restpotentialen
bei der Bilderzeugung, hat stabile elektrische
Eigenschaften, hohe Photoempfindlichkeit, ein hohes
SN-Verhältnis und außergewöhnliche Lichtermüdungsbeständigkeit.
Darüber hinaus zeigt es besondere Vorteile
bei wiederholtem Gebrauch und liefert dabei Bilder mit guter
Qualität, hoher Bilddichte, klarem Halbton und hoher Auflösung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen
näher erläutert, bei denen elektrophotographische
Aufzeichnungsmaterialien in Form von
Bilderzeugungsmaterialien hergestellt werden.
Unter Anwendung der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung
wurde unter den in der Tabelle 1A angegebenen Bedingungen
ein Bilderzeugungsmaterial hergestellt, das
einen ersten Schichtbereich mit dem in Fig. 14 gezeigten
Gehaltsprofil der Sauerstoffatome aufwies.
Das erhaltene Bilderzeugungsmaterial wurde zu experimentellen
Zwecken in eine Aufladungsvorrichtung eingesetzt
und dort einer Koronarentladung bei +5 KV während
0,2 s unterzogen, wonach unmittelbar eine bildmäßige
Belichtung mit 1,5 lx · s durch eine lichtdurchlässige
Prüfkarte folgte, wobei als Lichtquelle eine Wolframlampe
angewandt wurde.
Unmittelbar darauf wurde die Oberfläche des
Bilderzeugungsmaterials einer Kaskadenentwicklung mit einem
negativ geladenen Entwickler (einschließlich Toner und
Tonerträger) unterzogen, um gute Tonerbilder auf der Oberfläche
des Bilderzeugungsmaterials zu erhalten.
Die auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials erhaltenen
Tonerbilder wurden auf als Bilderzeugungsmaterial
dienendes Papier durch Koronaentladung bei +5,0 KV übertragen. Die
übertragenen Bilder zeigten hervorragendes Auflösungsvermögen,
gute Reproduzierbarkeit von Halbtönen, große
Schärfe und hohe Bilddichte.
Mittels der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung wurde unter
den in der Tabelle 2A angegebenen Bedingungen ein
Bilderzeugungsmaterial mit dem in Fig. 15 gezeigten
Gehaltsprofil der Sauerstoffatome in dem ersten
Schichtbereich hergestellt. Die anderen Bedingungen
waren die gleichen wie im Beispiel 1. Unter Verwendung
des erhaltenen Bilderzeugungsmaterials und
unter Wiederholung der Verfahrensweise des Beispiels 1
wurden mittels Übertragung Bilder auf als Bildempfangsmaterial
dienendem Papier erzeugt. Die Bilder zeichneten sich durch
Schärfe aus.
Mittels der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung
wurde unter den in Tabelle 3A gezeigten Bedingungen
ein Bilderzeugungsmaterial mit dem in Fig. 16 gezeigten
Gehaltsprofil der Sauerstoffatome in der
dem ersten Schichtbereich hergestellt. Die anderen Bedingungen
waren die gleichen wie im Beispiel 1.
Unter Verwendung des erhaltenen Bilderzeugungsmaterials
wurden nach dem Verfahren und den Bedingungen
des Beispiels 1 Bilder auf als Bildempfangsmaterial
dienenden Papier durch Übertragung erzeugt. Die erhaltenen Bilder
waren sehr scharf und klar.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei
jedoch der Gehalt der Boratome in dem zweiten Schichtbereich
modifiziert wurde, indem das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeit
von B₂H₆ zu SiH₄ bei der Ausbildung
des zweiten Schichtbereichs verändert wurde, um auf diese Weise
Bilderzeugungsmaterialien zu erhalten. Die Bewertung
der Bildqualität der jeweils erhaltenen übertragenen
Bilder der erhaltenen Bilderzeugungsmaterialien
erfolgte wie im Beispiel 1. Die
Ergebnisse werden in der Tabelle 4A zusammengefaßt.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei
jedoch die gesamte Schichtdicke des auszubildenden
Bilderzeugungsmaterials auf 10 µm festgelegt wurde
und das Verhältnis der Schichtdicke des zweiten
Schichtbereichs zu dem oberen Schichtbereich modifiziert wurde, wodurch
Bilderzeugungsmaterialien erhalten wurden. Die Bewertung
erfolgte wie im Beispiel 1. Die Ergebnisse
zeigt die Tabelle 5A.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei
jedoch der erste, der zweite und der obere Schichtbereich unter den in
der Tabelle 6A gezeigten Bedingungen hergestellt wurden,
um eine Schichtausbildung zu erreichen. Die Bewertung
des Bildes wurde wie im Beispiel 1 vorgenommen.
Es wurden gute Ergebnisse erzielt.
Unter Verwendung der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung
wurde ein Bilderzeugungsmaterial unter den in Tabelle
1B gezeigten Bedingungen hergestellt, das einen ersten
Schichtbereich mit dem in Fig. 14 gezeigten
Gehaltsprofil des Sauerstoffs aufwies.
Das erhaltene Bilderzeugungsmaterial wurde zu experimentellen
Zwecken in eine Aufladungsvorrichtung eingesetzt
und dort einer Koronaentladung bei +5 KV während
0,2 s unterzogen, wonach unmittelbar darauf eine
bildmäßige Belichtung mit 1,5 lx · s durch ein
lichtdurchlässige Prüfkarte mittels einer Wolframlampe als
Lichtquelle folgte.
Unmittelbar darauf wurde die Oberfläche des
Bilderzeugungsmaterials einer Kaskadenentwicklung mittels eines
negativ geladenen Entwicklers (einschließlich Toner
und Tonerträger) unterzogen, um gute Tonerbilder auf der Oberfläche
des Bilderzeugungsmaterials zu erzeugen.
Die auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials erhaltenen
Tonerbilder wurden auf als Bildempfangsmaterial
dienendes Papier durch eine Koronaentladung bei +5,0 KV übertragen.
Die übertragenen Bilder zeigten hervorragendes
Auflösungsvermögen, gute Reproduzierbarkeit von Halbtönen, hohe
Schärfe und hohe Bilddichte.
Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung
wurde unter den in der Tabelle 2B angegebenen Bedingungen
ein Bilderzeugungsmaterial hergestellt, das
das in Fig. 15 gezeigte Gehaltsprofil der
Sauerstoffatome in dem ersten Schichtbereich aufwies.
Die anderen Bedingungen entsprachen denjenigen
des Beispiels 7.
Das erhaltene Bilderzeugungsmaterial wurde unter
den Bedingungen des Beispiels 7 einem Verfahren zur
Erzeugung von Bildern unterzogen, um Bilder auf als
Bildempfangsmaterial dienenden Papier mittels Übertragung zu erzeugen. Die
erhaltenen Bilder waren sehr klar und scharf.
Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung
wurde unter den in Tabelle 3B angegebenen Bedingungen
ein Bilderzeugungsmaterial hergestellt, daß das in
der Fig. 16 gezeigte Gehaltsprofil der
Sauerstoffatome in dem ersten Schichtbereich aufwies. Die anderen
Bedingungen waren die gleichen wie im Beispiel 7.
Unter Verwendung des erhaltenen Bilderzeugungsmaterials
wurden unter den Bedingungen und nach der Verfahrensweise
des Beispiels 7 sehr scharfe und klare Bilder auf
als Bildempfangsmaterial dienendem Papier ausgebildet.
Das Verfahren des Beispiels 9 wurde wiederholt, wobei
jedoch das Gehaltsverhältnis der Siliciumatome zu den
Kohlenstoffatomen in der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht modifiziert
wurde, indem das Flächenverhältnis von Silicium-
Mikroplättchen (Wafer) zum Graphit-Mikroplättchen
bei der Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht variiert
wurde, um ein Bilderzeugungsmaterial zu erhalten.
Das erhaltene Bilderzeugungsmaterial wurde der Bilderzeugung,
dem Entwickeln und Reinigungsmaßnahmen
wie im Beispiel 7 etwa 50 000 mal unterzogen. Eine Bildbeurteilung
wurde vorgenommen. Die Ergebnisse finden
sich in der Tabelle 4B.
Das Verfahren des Beispiels 7 wurde vollständig wiederholt,
wobei jedoch die Schichtdicke der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen
Schicht modifiziert wurde, um Bilderzeugungsmaterialien
zu erhalten.
Durch die Wiederholung der Bilderzeugung, des Entwickelns
und des Reinigens entsprechend Beispiel 7
wurden die in Tabelle 5B zusammengefaßten Ergebnisse
erhalten.
Die Verfahrensweise des Beispiels 7 wurde wiederholt,
wobei jedoch die Schichtausbildungsbedingungen für
den ersten, den zweiten und den oberen Schichtbereich wie es in Tabelle 6B
gezeigt wurde, modifiziert wurden, um die Schichtausbildung
zu erreichen. Die Bildbeurteilung lieferte,
wie im Beispiel 7, gute Ergebnisse.
Unter Verwendung der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung
wurde ein Bilderzeugungsmaterial unter den Bedingungen
der Tabelle 1C hergestellt, das einen ersten
Schichtbereich mit dem in Fig. 14 gezeigten
Gehaltsprofil der Sauerstoffatome aufwies.
Das erhaltene Bilderzeugungsmaterial wurde zu
experimentellen Zwecken in eine Aufladungsvorrichtung
eingesetzt und dort einer Koronaentladung bei +5 KV
während 0,2 s unterzogen. Unmittelbar darauf folgte
die bildmäßige Belichtung mit 1,5 lx · s durch eine
lichtdurchlässige Prüfkarte mittels einer Wolframlampe als
Lichtquelle.
Unmittelbar darauf wurde die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
mit einem negativ geladenen Entwickler
(einschließlich Toner und Tonerträger) einer Kaskadenentwicklung
unterzogen, um gute Tonerbilder auf der Oberfläche
des Bilderzeugungsmaterials herzustellen.
Die auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials entstandenen
Tonerbilder wurden auf als Bildempfangsmaterial
dienendes Papier unter Koronaentladung bei +5,0 KV übertragen. Die
übertragenen Bilder zeigten hervorragendes
Auflösungsvermögen, gute Reproduzierbarkeit von Halbtönen große
Schärfe und hohe Bilddichte.
Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung
wurde unter den in Tabelle 2C angegebenen Bedingungen
ein Bilderzeugungsmaterial hergestellt, daß das
in der Tabelle 15 gezeigte Gehaltsprofil der Sauerstoffatome
in dem ersten Schichtbereich
aufweist.
Unter Verwendung des erhaltenen Bilderzeugungsmaterials
wurden unter den Bedingungen und nach der Verfahrensweise
des Beispiels 13 sehr scharfe und klare
Bilder auf als Bildempfangsmaterial dienenden Papier erzeugt.
Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung
wurde unter den in Tabelle 3C angegebenen Bedingungen
ein Bilderzeugungsmaterial hergestellt, daß das
in Fig. 16 gezeigte Gehaltsprofil der Sauerstoffatome
in dem ersten Schichtbereich aufwies. Die anderen Bedingungen
waren diejenigen des Beispiels 13.
Unter Verwendung des erhaltenen Bilderzeugungsmaterials
wurden unter den Bedingungen und nach dem
Verfahren des Beispiels 13 sehr scharfe und klare Bilder
auf als Bildempfangsmaterial dienenden Papier
erzeugt.
Das Beispiel 13 wurde vollständig wiederholt, wobei
jedoch das Gehaltsverhältnis der Siliciumatome zu den
Kohlenstoffatomen in der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht durch
Veränderung des Verhältnisses der Gasströmungsgeschwindigkeit
des SiH₄-Gases zum C₂H₄-Gas bei der Bildung
der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht modifiziert wurde, um Bilderzeugungsmaterialien
zu erhalten.
Das erhaltene zylinderförmige Bilderzeugungsmaterial wurde bis zur
Übertragung den Maßnahmen des Beispiels 13 etwa 50 000
mal unterzogen. Die Bildbewertung lieferte die in
Tabelle 4C gezeigten Ergebnisse.
Das Verfahren des Beispiels 13 wurde wiederholt, wobei
jedoch die Schichtdicke der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht, wie
aus Tabelle 5C ersichtlich, modifiziert wurde, um eine
Schichtausbildung zu erreichen. Die Bewertung lieferten
die in Tabelle 5C zusammengestellten Ergebnisse.
Das Verfahren des Beispiels 13 wurde wiederholt, wobei
jedoch die Bedingungen, unter denen der erste, der
zweite und der obere Schichtbereich ausgebildet wurden, wie in Tabelle 6C
gezeigt, modifiziert wurden, um die Schichtausbildung
vorzunehmen. Die Bewertung des Bildes wurde wie im
Beispiel 13 vorgenommen. Die Ergebnisse waren zufriedenstellend.
Unter Verwendung der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung
wurde unter den Bedingungen der Tabelle 1B ein
Bilderzeugungsmaterial mit einem ersten Schichtbereich
hergestellt, der das in Fig. 14 gezeigte
Gehaltsprofil der Sauerstoffatome aufwies.
Das erhaltene Bilderzeugungsmaterial wurde zu
experimentellen Zwecken in eine Aufladungsvorrichtung
eingesetzt und dort bei +5 KV während 0,2 s einer
Koronaentladung unterzogen. Unmittelbar darauf erfolgte
eine bildmäßige Belichtung mit 1,5 lx · s durch
eine lichtdurchlässige Prüfkarte mittels einer Wolframlampe
als Lichtquelle.
Unmittelbar darauf wurde die Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials
mittels eines negativ geladenen Entwicklers
(einschließlich Toner und Tonerträger) einer
Kaskadenentwicklung unterzogen, um gute Tonerbilder auf
der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials zu erzeugen.
Die auf der Oberfläche des Bilderzeugungsmaterials erhaltenen
Tonerbilder wurden mittels Koronaentladung
bei 5,0 KV auf als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen.
Die übertragenen Bilder zeigten hervorragendes
Auflösungsvermögen, gute Reproduzierbarkeit von Halbtönen, große
Schärfe und hohe Bilddichte.
Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung
wurde unter den in Tabelle 2D angegebenen Bedingungen
ein Bilderzeugungsmaterial hergestellt, das in dem
ersten Schichtbereich das in Fig. 15 gezeigte
Gehaltsprofil der Sauerstoffatome aufwies.
Die anderen Bedingungen waren diejenigen des Beispiels 19.
Unter den gleichen Bedingungen und nach der gleichen
Verfahrensweise wie im Beispiel 19 wurden Bilder auf
als Bildempfangsmaterial dienenden Papier mit dem erhaltenen
Bilderzeugungsmaterial hergestellt. Die erhaltenen Bilder waren
sehr klar und scharf.
Mittels der in Fig. 13 gezeigten Herstellungsvorrichtung
wurde unter den in der Tabelle 3D angegebenen Bedingungen
ein Bilderzeugungsmaterial hergestellt, daß das in
Fig. 16 gezeigte Gehaltsprofil der Sauerstoffatome
in dem ersten Schichtbereich aufwies. Die anderen Bedingungen
waren die gleichen wie im Beispiel 19.
Unter Verwendung des erhaltenen Bilderzeugungsmaterials
wurden nach den Bedingungen und entsprechend
der Verfahrensweise des Beispiels 19 auf als Bildempfangsmaterial
dienendem Papier durch Übertragung Bilder erzeugt.
Es wurden sehr klare und scharfe Bilder erhalten.
Das Verfahren des Beispiels 19 wurde wiederholt, wobei
jedoch das Gewichtsverhältnis der Siliciumatome zu
den Kohlenstoffatomen in der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht dadurch
geändert wurde, daß das Verhältnis der Gasströmungsgeschwindigkeit
SiH₄-Gas : SiF₄-Gas : C₂H₄-Gas
bei der Ausbildung der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht variiert
wurde, um ein Bilderzeugungsmaterial zu erhalten.
Das erhaltene Bilderzeugungsmaterial wurde den Maßnahmen
der Bilderzeugung, des Entwickelns und des
Reinigens, wie aus Fig. 19 ersichtlich, etwa 50 000 mal
unterzogen. Es wurde eine Bildbewertung durchgeführt.
Die Ergebnisse werden in der Tabelle 4D gezeigt.
Das Verfahren des Beispiels 19 wurde wiederholt, wobei
jedoch die Schichtdicke der Kohlenstoffatome enthaltenden amorphen Schicht
modifiziert wurde, um ein Bilderzeugungsmaterial zu erhalten.
Die Maßnahmen der Bilderzeugung, des Entwickelns und
des Reinigens, wie im Beispiel 19 beschrieben, wurden
wiederholt. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 5D.
Es wurde ein Verfahren ähnlich demjenigen des Beispiels
19 wiederholt, wobei die Bedingungen bei der
Ausbildung des ersten, des zweiten und des oberen Schichtbereichs, wie in
Tabelle 6D gezeigt, geändert wurden, um die Schichtausbildung
durchzuführen. Die Bewertung der Bildqualität
erfolgte entsprechend Beispiel 19. Das Ergebnis war
zufriedenstellend.
Claims (19)
1. Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einem
Träger und einer darauf angeordneten, Photoleitfähigkeit zeigenden
amorphen Schicht mit einem Gehalt an einem amorphen Material,
das Siliciumatome als Matrix enthält, und einem Gehalt
an Sauerstoffatomen sowie Atomen der Gruppe III des Periodensystems,
dadurch gekennzeichnet, daß die Photoleitfähigkeit
zeigende amorphe Schicht einen ersten Schichtbereich mit einem
Gehalt an Sauerstoffatomen innerhalb des gesamten Bereichs
in Richtung der Schichtdicke, wobei die Sauerstoffatome an der
Seite, die dem Träger zugewandt ist, angereichert sind, und
einen zweiten Schichtbereich mit einem Gehalt an Atomen der
Gruppe III des Periodensystems aufweist und daß der erste
Schichtbereich innen in der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht an der Seite, die dem Träger zugewandt ist, vorliegt
und die Schichtdicke T B des zweiten Schichtbereichs und
eine Schichtdicke T, die durch Abzug der Schichtdicke T B von
der Schichtdicke der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht erhalten wird, der Beziehung T B /T ≦ 1 genügen.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der erste Schichtbereich und der zweite Schichtbereich
mindestens an einem Teil des jeweils anderen Schichtbereichs
beteiligen.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Schichtbereich in der Photoleitfähigkeit
zeigenden amorphen Schicht an der dem Träger zugewandten
Seite als Endabschnitt ausgebildet ist.
4. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Schichtbereich in der Photoleitfähigkeit
zeigenden amorphen Schicht an der dem Träger zugewandten
Seite als Endabschnitt ausgebildet ist.
5. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Photoleitfähigkeit zeigenden
amorphen Schicht Wasserstoffatome enthalten sind.
6. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Photoleitfähigkeit zeigenden
amorphen Schicht Halogenatome enthalten sind.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Wasserstoffatome oder der Gehalt
der Halogenatome in der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht 1 bis 40 Atomprozent beträgt.
8. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen
Schicht sowohl Wasserstoff- als auch Halogenatome enthalten
sind.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtgehalt der Wasserstoff- und Halogenatome
in der Photoleitfähigkeit zeigenden amorphen Schicht 1 bis 40
Atomprozent beträgt.
10. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke T B 50 µm
oder weniger beträgt.
11. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke T 0,5 µm
oder mehr beträgt.
12. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke T B 50 µm
oder weniger und die Schichtdicke T 0,5 µm oder mehr beträgt.
13. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Sauerstoffatome
in dem ersten Schichtbereich 0,001 bis 50 Atomprozent
beträgt.
14. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Atome der
Gruppe III des Periodensystems in dem zweiten Schichtbereich
0,01 bis 5 × 10⁴ Atom-ppm beträgt.
15. Aufzeichnungsmaterial nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Photoleitfähigkeit
zeigenden amorphen Schicht eine Kohlenstoffatome enthaltende
amorphe Schicht ausgebildet ist, die aus einem amorphen
Material mit einem Gehalt an Silicium- und Kohlenstoffatomen
besteht.
16. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht
ferner Wasserstoffatome enthält.
17. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht
ferner Halogenatome enthält.
18. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kohlenstoffatome enthaltende amorphe Schicht
ferner Wasserstoff- und Halogenatome enthält.
19. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke der Kohlenstoffatome
enthaltenden amorphen Schicht 0,003 bis 30 µm beträgt.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57042224A JPS58158647A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 光導電部材 |
JP57042223A JPS58158646A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 電子写真用光導電部材 |
JP57042222A JPS58158645A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 光導電部材 |
JP57042225A JPS58158648A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 光導電部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3309219A1 DE3309219A1 (de) | 1983-09-29 |
DE3309219C2 true DE3309219C2 (de) | 1988-11-17 |
Family
ID=27461170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833309219 Granted DE3309219A1 (de) | 1982-03-16 | 1983-03-15 | Photoleitfaehiges element |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4486521A (de) |
DE (1) | DE3309219A1 (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4795688A (en) * | 1982-03-16 | 1989-01-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Layered photoconductive member comprising amorphous silicon |
US4666808A (en) * | 1983-04-01 | 1987-05-19 | Kyocera Corp. | Amorphous silicon electrophotographic sensitive member |
DE3420741C2 (de) * | 1983-06-02 | 1996-03-28 | Minolta Camera Kk | Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial |
DE3506657A1 (de) * | 1984-02-28 | 1985-09-05 | Sharp K.K., Osaka | Photoleitfaehige vorrichtung |
US5300951A (en) * | 1985-11-28 | 1994-04-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Member coated with ceramic material and method of manufacturing the same |
JPH0785173B2 (ja) * | 1985-12-27 | 1995-09-13 | キヤノン株式会社 | 光受容部材 |
US4737429A (en) * | 1986-06-26 | 1988-04-12 | Xerox Corporation | Layered amorphous silicon imaging members |
FR2631346B1 (fr) * | 1988-05-11 | 1994-05-20 | Air Liquide | Revetement protecteur multicouche pour substrat, procede de protection de substrat par depot par plasma d'un tel revetement, revetements obtenus et leurs applications |
US5266409A (en) * | 1989-04-28 | 1993-11-30 | Digital Equipment Corporation | Hydrogenated carbon compositions |
US5281851A (en) * | 1992-10-02 | 1994-01-25 | Hewlett-Packard Company | Integrated circuit packaging with reinforced leads |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3040972A1 (de) * | 1979-10-30 | 1981-05-14 | Fuji Photo Film Co. Ltd., Minami-Ashigara, Kanagawa | Elektrophotographisches lichtempfindliches material und verfahren zu dessen herstellung |
DE3117037C2 (de) * | 1980-05-08 | 1987-05-14 | Takao Sakai Osaka Kawamura | Elektrophotografisches Aufzeichnungsmaterial |
US4409308A (en) * | 1980-10-03 | 1983-10-11 | Canon Kabuskiki Kaisha | Photoconductive member with two amorphous silicon layers |
US4460669A (en) * | 1981-11-26 | 1984-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoconductive member with α-Si and C, U or D and dopant |
-
1983
- 1983-03-14 US US06/475,251 patent/US4486521A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-03-15 DE DE19833309219 patent/DE3309219A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4486521A (en) | 1984-12-04 |
DE3309219A1 (de) | 1983-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3215151C2 (de) | ||
DE3143764C2 (de) | ||
DE3201146C2 (de) | ||
DE3201081C2 (de) | ||
DE3136141C2 (de) | ||
DE3243928C2 (de) | Fotoleitfähiges Element | |
DE3152399C2 (de) | ||
DE3151146C2 (de) | ||
DE3247526C2 (de) | Lichtempfindliches Aufzeichnungsmaterial | |
DE3116798C2 (de) | ||
DE3305091C2 (de) | ||
DE3304198C2 (de) | ||
DE3433473C2 (de) | ||
DE3248369C2 (de) | ||
DE3346891C2 (de) | ||
DE3200376C2 (de) | ||
DE3209055C2 (de) | ||
DE3303700C2 (de) | ||
DE3309219C2 (de) | ||
DE3309627C2 (de) | ||
DE3433507C2 (de) | ||
DE3242611C2 (de) | ||
DE3308165C2 (de) | ||
DE3416982C2 (de) | ||
DE3440336C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |