DE3309219C2 - - Google Patents

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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.
Beispiel 1
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.
Beispiel 2
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.
Beispiel 3
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.
Beispiel 4
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.
Beispiel 5
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.
Beispiel 6
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.
Beispiel 7
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.
Beispiel 8
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.
Beispiel 9
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.
Beispiel 10
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.
Beispiel 11
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.
Beispiel 12
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.
Beispiel 13
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.
Beispiel 14
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.
Beispiel 15
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.
Beispiel 16
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.
Beispiel 17
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.
Beispiel 18
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.
Beispiel 19
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.
Beispiel 20
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.
Beispiel 21
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.
Beispiel 22
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.
Beispiel 23
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.
Beispiel 24
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.
Tabelle 4A
Tabelle 5A
Tabelle 4B
Tabelle 5B
Tabelle 4C
Tabelle 5C
Tabelle 4D
Tabelle 5D

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.
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