DE3430913C2

DE3430913C2 -

Info

Publication number: DE3430913C2
Application number: DE3430913A
Authority: DE
Inventors: Keishi Ibaraki Jp Saitoh
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-08-23
Filing date: 1984-08-22
Publication date: 1988-12-01
Also published as: GB8420727D0; GB2147713B; JPS6045257A; GB2147713A; US4571370A; FR2551266A1; FR2551266B1; JPH0217023B2; DE3430913A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrofotografisches Aufzeich nungsmaterial gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 das gegenüber elektromagnetischen Wellen, wie Licht empfindlich ist, wobei hier Licht im weitesten Sinne zu verstehen ist, einschließlich ultravioletter Strahlen, sichtbarem Licht, Infrarotstrahlen, Röntgenstrahlen und Gamma strahlen.

Fotoleiter, welche fotoleitende Schichten in Bildaufnahmeeinrichtungen des Trockentyps enthalten, bild erzeugende Materialien für die Elektrofotografie oder Manuskript-Lesevorrichtungen müssen hohe Lichtempfindlichkeit, eine hohes SN-Verhältnis [Fotostrom (I _p)/Dunkelstrom (I _d)], solche Spektraleigenschaften, daß elektromagnetische Wellen erregt werden, ein schnelles Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Dunkelwiderstands-Wert haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein. Ferner ist es bei Bildaufzeichnungseinrichtungen vom Trockentyp auch erforderlich, daß Restbilder leicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit beseitigt werden können. Besonders bei Bilderzeugungseinrichtungen für die Elektrofotografie als Bestandteil einer elektro fotografischen Vorrichtung zur Verwendung in einem Büro als Büromaschine ist die genannte gesundheitliche Unschädlichkeit sehr wesentlich.

Aus den vorstehend genannten Gründen hat amorphes Silicium (hier als a-Si bezeichnet) als fotoleitendes Material in jüngster Zeit Aufmerksamkeit gefunden. So beschreiben beispielsweise die DE-OS 27 46 967 und 28 55 718 Anwendungen von a-Si in Bilderzeugungseinrichtungen für die Elektro fotografie, während DE-OS 29 39 411 eine Anwendung von a-Si in einer fotoelektrischen Lese-Wandler-Vorrichtung beschreibt.

Außerdem beschreibt die DE-OS 32 12 184 ein lichtempfind liches Element, das aus einer fotoleitfähigen Schicht aus amorphem Silicium-Germanium besteht, das ungefähr 10 bis 40 Atom-% Wasserstoff, 10^-3 bis 5×10^-2 Atom-% Sauerstoff und 10 bis 20 000 ppm Fremdatome eines Elementes der Gruppe III A des periodischen Systems enthält.

Unter den gegebenen Umständen benötigen jedoch die bekannten elektrofotografischen Materialien mit fotoleitenden Schichten aus a-Si weitere Verbesserungen, um die gewünschten Eigen schaften, einschließlich elektrische, optische und foto leitende Eigenschaften, wie Dunkelwiderstands-Wert, Licht empfindlichkeit und Ansprechen auf Licht sowie Umwelts eigenschaften während der Anwendung, wie Feuchtigkeits beständigkeit und bleibende Stabilität im Verlaufe der Zeit, in Einklang zu bringen.

Wenn beispielsweise das genannte elektrofotografische Material in einer bilderzeugenden Einrichtung für die Elektro fotografie angewendet wird, wird häufig bei dessen Anwendung das Verbleiben eines Restpotentials beobachtet, wenn Verbesserungen in Richtung höherer Lichtempfindlichkeit und höheren Dunkelwiderstandes gleichzeitig angestrebt werden. Wenn ein derartiges elektrofotografisches Material während längerer Zeit verwendet wird, werden verschiedene Nachteile, wie ansteigende Ermüdung bzw. Abschwächung durch wiederholte Anwendung oder das sogenannte Geister- bzw. Schleierbild-Phänomen, d. h. Restbild-Bildung, bewirkt.

Ferner hat a-Si einen relativ kleineren Lichtabsorptions- Koeffizienten auf der Seite längerer Wellenlängen im Gebiet sichtbaren Lichtes im Vergleich mit demjenigen auf der kürzeren Wellenlängen-Seite. Dementsprechend kann bei der Anpassung an den gegenwärtig praktisch verwendeten Halbleiterlaser oder wenn eine Halogen lampe oder eine Fluoreszenzlampe als Lichtquelle angewendet wird das Licht auf der längerwelligen Seite nicht effektiv genutzt werden. Aus diesem Grunde sind verschiedene Aspekte ver besserungsbedürftig.

Wenn andererseits das ausgestrahlte Licht in der fotoleitenden Schicht nicht ausreichend absorbiert wird, sondern die auf dem Schichtträger auftreffende Lichtmenge erhöht wird, kann Störung infolge von Mehrfachreflektionen in der fotoleitenden Schicht auftreten, was ein unscharfes Bild bewirken kann, wenn der Schicht träger selbst hohe Reflektion gegenüber dem durch die fotoleitende Schicht geleitetem Licht hat.

Dieser Effekt wird verstärkt, wenn der Lichtpunkt zum Zwecke erhöhter Auflösung kleiner gemacht wird, so daß ein großes Problem im Falle der Verwendung eines Halbleiter- Lasers als Lichtquelle entsteht.

Dementsprechend ist es neben dem Versuch der Verbesserung der Eigenschaften des a-Si-Materials als solchem auch erforderlich, Anstrengungen zu unternehmen, die hier er wähnten Probleme bei der Konzipierung des elektrofoto grafischen Materials mit zu überwinden.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektrofoto grafischen Aufzeichnungsmaterials mit hoher Lichtempfind lichkeit im längerwelligen Bereich, insbesondere im Bereich des sichtbaren Lichtes, schnellerem Ansprechvermögen auf Licht, gutem Ladehaltungsvermögen, guter Beständigkeit gegenüber Lichtermüdung und einem hohen SN-Verhältnis, das bei Anwendung frei oder im wesentlichen frei von Rest potential ist, wobei es bei wiederholter Verwendung unab hängig von den Umgebungsbedingungen ohne Qualitätsver schlechterung eingesetzt werden kann und besonders für Halbleiterlaser geeignet ist, wodurch Bilder mit hoher Qualität, hoher Dichte, klar im Halbton und mit hoher Auflösung erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Das beanspruchte elektrofotografische Material mit einem Schichtenaufbau aus einer Fotoleitfähigkeit aufweisenden lichtaufnehmenden Schicht aus Siliciumatome enthaltendem amorphen Material enthält als Matrix (a-Si), besonders ein amorphes Material, das mindestens ein Element aus der Gruppe Wasserstoffatom (H) und Halogenatom (X) in einer Matrix aus Siliciumatomen, wie sogenanntes hydriertes amorphes Silicium, halogeniertes amorphes Silicium oder halogenhaltiges hydriertes amorphes Silicium (nachstehend pauschal als a-Si(H,X) bezeichnet) enthält.

Gegenstand der Erfindung ist ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial, enthaltend einen Träger für das elektrofotografische Material und eine auf dem Träger angeordnete lichtaufnehmende Schicht mit einem Schichtenauf bau, bei dem von der Trägerseite her gesehen aufeinander folgend eine Schichtregion oder Schichtzone (G) aus Ger maniumatome enthaltendem amorphen Material und eine Foto leitfähigkeit aufweisende Schichtregion oder Schichtzone (S) aus Siliciumatome enthaltendem amorphen Material angeordnet sind, wobei die lichtaufnehmende Schicht eine Sauer stoffatome enthaltende Schichtregion (O) aufweist bei der das Tiefenprofil der Sauerstoffatome in dieser Schicht region (O) gleichförmig und kontinuierlich in Richtung auf die obere Grenzoberfläche der lichtaufnehmenden Schicht ansteigt.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht zur Illustration des Schichtenaufbaus des elektrofotografischen Aufzeichnungs materials gemäß der Erfindung;

Fig. 2 bis 10 zeigen jeweils eine schematische Darstellung des Tiefenprofils von Germanium in der lichtaufnehmenden Schicht;

Fig. 11 bis 16 zeigen jeweils eine schematische Darstellung des Tiefenprofils von Sauerstoffatomen in der lichtaufnehmenden Schicht;

Fig. 17 ist eine schematische Darstellung der gemäß der Erfindung verwendeten Vorrichtung; und

Fig. 18 und 19 zeigen jeweils eine Verteilung der entspre chenden Atome in Beispielen gemäß der Erfindung.

Nachstehend werden die elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien gemäß der Erfindung an Hand der Zeichnungen im Detail beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Schnittansicht zur Darstellung des Schichtenaufbaus einer ersten Ausführungsform des elektro fotografischen Aufzeichnungsmaterials gemäß der Erfindung.

Das in Fig. 1 gezeigte fotoleitende Material 100 ist aufgebaut aus einer lichtaufnehmenden Schicht 102, die auf einem Träger 101 für das fotoleitende Material angeordnet ist, wobei die lichtaufnehmende Schicht 102 eine freie Oberfläche 105 auf einer Endoberfläche enthält.

Die lichtaufnehmende Schicht 102 ist aus einer ersten Schichtzone (G) 103, bestehend aus Germaniumatomen und, ggf. mindestens einem Element aus der Gruppe von Silicium atomen, Wasserstoffatomen und Halogenatomen (nachstehend als "a-Ge(Si,H,X)" bezeichnet) und einer zweiten Schicht zone (S) 104, die Fotoleitfähigkeit aufweist, aufgebaut, wobei diese beiden Schichtzonen aufeinanderfolgend von der Trägerseite 101 her, aufgeschichtet sind.

Die in der ersten Schichtzone (G) 103 enthaltenen Germaniumatome können gleichförmig innerhalb der Schicht zone (G) 103 enthalten sein oder alternativ mit ungleich förmigem Tiefenprofil in der Schichtdicken-Richtung. Jedoch ist es in jedem Fall erforderlich, daß sie in interplanarer Richtung, parallel zur Oberfläche, gleichmäßig in einheitlicher Verteilung enthalten sind, um innerhalb der interplanaren Richtung einheitliche Eigenschaften zu gewährleisten. Besonders die Germaniumatome sind in der ersten Schichtzone (G) 103 so enthalten, daß sie in der Schicht dicken-Richtung der lichtaufnehmenden Schicht 102 gleich mäßig verteilt sind und in einer Verteilung mit größerer Anreicherung in Richtung zur Trägerseite 101 im Vergleich zu der der Trägerseite gegenüberliegenden Seite (d. h. der Oberflächenseite 105 der lichtaufnehmenden Schicht 102) oder aber in einer Verteilung, entgegengesetzt einer solchen Verteilung.

In dem elektrofotografischen Material der Erfindung soll die vor stehend beschriebene Verteilung der in der ersten Schicht zone (G) enthaltenen Germaniumatome vorzugsweise ein solches Profil in Schichtdicken-Richtung annehmen, während gleichförmige Verteilung innerhalb der Ebene parallel zur Oberfläche des Trägers gegeben ist.

Gemäß der Erfindung ist in der auf der ersten Schichtzone (G) angeordneten zweiten Schichtzone (S) kein Germaniumatom enthalten. Zur Herstellung der lichtaufnehmenden Schicht in einem solchen Schichtaufbau ist es möglich, ein fotoleitendes Material zu gewinnen, welches über den gesamten Wellen längenbereich von relativ kürzerer Wellenlänge zu relativ längerer Wellenlänge, einschließlich dem Bereich des sicht baren Lichtes ausgezeichnete Lichtempfindlichkeit aufweist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Affinität zwischen der ersten Schichtzone (G) und der zweiten Schichtzone (S) dadurch hervorragend, daß die Verteilung der Germaniumatome in der ersten Schichtzone (G) in der Weise variiert ist, daß die Germaniumatome kontinuierlich über die gesamte Schichtzone verteilt sind, wobei der Ge halt C an Germaniumatomen in Schichtdicken-Richtung von der Trägerseite her zur zweiten Schichtzone (S) reduziert ist. Auch kann, wie nachstehend beschrieben ist, das Licht auf der längeren Wellenlängenseite, welches im wesentlichen nicht durch die zweite Schichtzone (S) absorbiert werden kann, in der ersten Schichtzone (G) dadurch im wesentlichen vollständig absorbiert werden, daß der Gehalt C an Germaniumatomen im Grenzbereich zur Trägerseite extrem stark erhöht wird. Dies kommt in Betracht, wenn ein Halb leiter-Laser angewendet wird, wobei Störung durch Reflektion von der Trägeroberfläche verhindert werden kann.

Bei dem elektrofotografischen Material der Erfindung enthalten die betreffenden amorphen Materialien, aus welchen die erste Schichtzone (G) und die zweite Schichtzone (S) aufgebaut sind, als gemeinsamen Bestandteil Siliciumatome, so daß chemische Stabilität an der Schicht-Grenzfläche ausreichend gesichert werden kann.

Fig. 2 bis 10 zeigen typische Beispiele der ungleichförmigen Verteilung von in der ersten Schichtzone (G) des elektro fotografischen Materials gemäß der Erfindung enthaltenen Germaniumatomen in Richtung der Schichtdicke.

In Fig. 2 bis 10 bezeichnet die Abszisse den Gehalt C an Germaniumatomen und die Ordinate, die Schichtdicke der ersten Schichtzone (G), wobei t _B die Position der End oberfläche der ersten Schichtzone (G) auf der Trägerseite und t _T die Position der Endoberfläche der ersten Schichtzone (G) auf der der Trägerseite gegenüberliegenden Seite zeigen. Dies bedeutet, daß die Schichtbildung der Germaniumatome enthaltenden ersten Schichtzone (G) von der Seite t _B zur Seite t _T fortschreitet.

In Fig. 2 ist eine erste typische Ausführungsform des Tiefenprofils der in der ersten Schichtzone (G) enthaltenen Germaniumatome in Schichtdicken-Richtung gezeigt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird die Oberfläche, auf welcher die Germaniumatome enthaltende erste Schichtzone (G) zu bilden ist, mit der Oberfläche dieser Schichtzone (G) von der Grenzflächenposition t _B zur Position t₁ in Kontakt gebracht. Dabei sind Germaniumatome in der ersten Schichtzone (G), so wie gebildet, enthalten, während der Gehalt C an Germaniumatomen einen konstanten Wert C₁ einnimmt, der kontinuierlich von der Position t₁ zur Grenzflächenposition t _T von dem Gehalt C₂ allmählich herabgesetzt wird. An der Grenzflächenposition t _T verändert sich der Gehalt C an Germaniumatomen auf den Wert C₃.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wird der Gehalt C an Germaniumatomen allmählich und kontinuierlich von der Position t _B zur Position t _T vom Gehalt C₄ vermindert bis er an der Position t _T den Gehalt C₅ annimmt.

Im Falle der Fig. 4 wird der Gehalt C an Germaniumatomen konstant auf C₆ gebracht, nämlich allmählich kontinuierlich von der Position t₂ bis zur Position t _T herabgesetzt, während der Gehalt C in der Position t _T im wesentlichen auf Null gebracht wird (im wesentlichen auf Null bedeutet hier, daß der Gehalt niedriger ist als die feststellbare Grenze).

Im Falle von Fig. 5 wird der Gehalt C an Germaniumatomen allmählich und kontinuierlich von der Position t _B zur Position t _T vom Gehalt C₈ herabgesetzt, bis er an der Position t _T im wesentlichen auf Null abfällt.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform beträgt der Gehalt C an Germaniumatomen zwischen der Position t _B und der Position t₃ konstant C₉ und wird bei der Position t _T auf C₁₀ gebracht. Zwischen der Position t₃ und der Position t _T wird der Gehalt von der Position t₃ zur Position t _T in linearer Funktion (Funktion erster Ordnung) reduziert.

Nach der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform wird ein Tiefenprofil gebildet, so daß der Gehalt C einen konstanten Wert C₁₁ von der Position t _B zur Position t₄ einnimmt und wird in linearer Funktion von der Position t₄ zur Position t _T vom Gehalt C₁₂ zum Gehalt C₁₃ herabgesetzt.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform wird der Gehalt C an Germaniumatomen von der Position t _B zur Position t _T in linearer Funktion vom Gehalt C₁₄ auf Null herabgesetzt.

In Fig. 9 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der Gehalt C an Germaniumatomen von der Position t _B zur Position t₅ in linearer Funktion vom Gehalt C₁₅ auf den Gehalt C₁₆ herabgesetzt und zwischen der Position t₅ und t _T konstant beim Gehalt C₁₆ gehalten.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform ist der Gehalt C an Germaniumatomen bei der Position t _B der Gehalt C₁₇, welcher anfänglich allmählich und dann nahe der Position t₆ bis zur Position t₆ abrupt herabgesetzt wird, bis er bei der Position t₆ den Gehalt C₁₈ angenommen hat.

Zwischen der Position t₆ und der Position t₇ wird der Gehalt C anfänglich abrupt und dann allmählich herabge setzt, bis er bei der Position t₇ den Gehalt C₁₉ angenommen hat. Zwischen der Position t₇ und der Position t₈ wird der Gehalt C sehr langsam auf den Gehalt C₂₀ bei der Position t₈ herabgesetzt. Zwischen der Position t₈ und der Position t _T wird der Gehalt entlang der Kurve mit der in der Figur gezeigten Form von dem Gehalt C₂₀ bis im wesentlichen Null herabgesetzt.

Wie vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 10 an Hand einiger typischer Beispiele von in der ersten Schichtzone (G) in Richtung der Schichtdicke enthaltenen Tiefenprofilen von Germaniumatomen beschrieben, wird die erste Schichtzone (G) als bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung zweckmäßigerweise in einem Tiefenprofil an geordnet, so daß auf der Trägerseite ein Abschnitt bezüglich des Gehaltes C an Germaniumatomen angereichert ist und ein Abschnitt bezüglich des Gehaltes C an Germaniumatomen an der Seite der Zwischenschicht t _T auf einen beträchtlich niedrigeren Wert verarmt ist als der Abschnitt auf der Trägerseite.

Die erste Schichtzone (G), aus welcher die lichtaufnehmende Schicht des elektrofotografischen Materials gemäß der Erfindung aufgebaut ist, kann vorzugsweise in der Weise vorgesehen sein, daß sie eine lokalisierte Zone (A) aufweist, welche Germaniumatome in einem relativ höheren Gehalt auf der Trägerseite oder umgekehrt auf der Seite der freien Oberfläche aufweist.

Beispielsweise kann die lokalisierte Zone (A), wie mit den in Fig. 2 bis 10 gezeigten Symbolen erläutert ist, zweck mäßigerweise innerhalb eines Bereiches angeordnet sein, der 5 µm von der Position t _B an der Grenzfläche entfernt ist.

Gemäß der Erfindung kann die genannte lokalisierte Zone (A) identisch mit der ganzen Schichtzone (L _T) bis zu einer Tiefe von 5 µm Dicke von der Grenzflächenposition t _B oder alternativ ein Teil der Schichtzone (L _T) sein.

Diese Zone kann in geeigneter Weise festgelegt werden in Abhängigkeit von den für die zu bildende lichtempfangende Schicht erforderlichen Eigenschaften, und zwar unabhängig davon, ob die lokalisierte Zone (A) einen Teil oder die ganze Schichtzone (L _T) ausmacht.

Die lokalisierte Zone (A) kann vorzugsweise entsprechend einer Schichtbildung bemessen werden, so daß der maximale Gehalt an Germaniumatomen Cmax in einer Verteilung in Schichtdicken-Richtung (Tiefenprofilwerte) vorzugsweise 1000 Atom-ppm oder mehr, besonders bevorzugt 5000 Atom-ppm oder mehr und ganz besonders bevorzugt 1×10⁴ Atom-ppm oder mehr beträgt, bezogen auf die Summe der Germanium- und Siliciumatome.

Das bedeutet, daß gemäß der Erfindung die Germaniumatome enthaltende Schichtzone so gebildet wird, daß der maximale Wert Cmax des Tiefenprofils innerhalb einer Schichtdicke von 5 µm von der Trägerseite her existiert (die Schichtzone liegt innerhalb von 5 µm Dicke von t _B).

Gemäß der Erfindung kann der Gehalt an Germaniumatomen in der Germaniumatome enthaltenden ersten Schichtzone (G), welche in geeigneter Weise je nach gewünschtem Effekt der Erfindung festgelegt werden kann, vorzugsweise 1 bis 10×10⁵ Atom-ppm, mehr bevorzugt 100 bis 9,5×10⁵ Atom-ppm und am meisten bevorzugt 500 bis 8×10⁵ Atom-ppm betragen.

Bei dem fotoleitenden Material gemäß der Erfindung sind die Schichtdicke der ersten Schichtzone (G) und die Dicke der zweiten Schichtzone (S) einige der wichtigen Faktoren zur effektiven Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Auf gabe. Daher muß dem Aufbau des elektrofotografischen Materials genügend Aufmerksamkeit gewidmet werden, um dem hergestellten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial die erwünschten Eigenschaften zu verleihen.

Gemäß der Erfindung kann die Schichtdicke T _B der ersten Schichtzone (G) vorzugsweise 3 nm bis 50 µm, mehr bevorzugt 4 nm bis 40 µm und am meisten bevorzugt 5 nm bis 30 µm betragen.

Andererseits kann die Schichtdicke T der zweiten Schichtzone (S) vorzugsweise 0,5 bis 90 µm, mehr bevorzugt 1 bis 80 µm und am meisten bevorzugt 2 bis 50 µm betragen.

Die Summe der Schichtdicke T _B der erstem Schichtzone (G) und der Schichtdicke T der zweiten Schichtzone (S), nämlich (T _B+T) kann in geeigneter Weise festgelegt werden je nach gewünschtem Aufbau des elektrofotografischen Materials, und zwar auf Basis des gegenseitigen organischen Verhältnisses zwi schen den Eigenschaften, die für die beiden Schichtzonen, und den Eigenschaften, die für die gesamte lichtempfangende Schicht erforderlich sind.

Bei dem elektrofotografischen Material gemäß der Erfindung kann der zahlenmäßige Bereich für die genannte Summe (T _B+T) im allgemeinen 1 bis 100 µm, vorzugsweise 1 bis 80 µm und besonders bevorzugt 2 bis 50 µm betragen.

Nach einer stärker bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, die zahlenmäßigen Werte der vorstehend erwähnten entsprechenden Dicken T _B und T so auszuwählen, daß die Relation T _B/T≦1 erfüllt ist.

Bei der Auswahl der zahlenmäßigen Werte der Dicken T _B und T im vorliegenden Fall sollen besonders bevorzugt die Werte T _B und T so festgelegt sein, daß die Relation T _B/T≦0,9, besonders bevorzugt T _B/T≦0,8 erfüllt ist.

Wenn der Gehalt an Germaniumatomen in der ersten Schichtzone (G) 1×10⁵ Atom-ppm oder mehr beträgt, soll gemäß der Erfindung die Schichtdicke T _B der ersten Schichtzone (G) zweckmäßigerweise so dünn wie möglich sein, vorzugseise 30 µm oder weniger, mehr bevorzugt 25 µm oder weniger und am meisten bevorzugt 20 µm oder weniger.

Gemäß der Erfindung sind typische Beispiele für Halogen atome, welche ggf. in die erste Schichtzone (G) und/oder die zweite Schichtzone (S), welche die licht empfangende Schicht bilden, Fluor, Chlor, Brom, Jod, besonders bevorzugt Fluor und Chlor.

Bei dem elektrofotografischen Material gemäß der Erfindung wird zur Verbesserung in Richtung höherer Lichtempfindlichkeit, höheren Dunkelwiderstandes und zur Verbesserung der Adhäsion zwischen dem Träger und der lichtempfangenden Schicht eine Schichtzone (O), enthaltend Sauerstoffatome, in der lichtempfangenden Schicht vorgesehen.

Die in der lichtempfangenden Schicht enthaltenen Sauer stoffatome können entweder gleichmäßig durchgehend durch die ganze Schichtzone der lichtempfangenden Schicht oder lokal nur in einem Teil der Schichtzone der lichtempfangen den Schicht enthalten sein.

Gemäß der Erfindung kann die Verteilung der Sauerstoffatome in der Schichtzone (O) so sein, daß der Gehalt C (O) gleichförmig innerhalb der Ebene, parallel zur Oberfläche des Trägers ist, wobei jedoch das Tiefenprofil C (O) in der Schichtdickenrichtung gleichförmig ist, ähnlich dem Tiefen profil der Germaniumatome wie unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 10 beschrieben.

Fig. 11 bis 16 zeigen typische Beispiele von Verteilungen von Sauerstoffatomen als Gesamtheit innerhalb der licht empfangenden Schicht. In diesen Fig. bedeutet die Abszisse das Tiefenprofil der Sauerstoffatome in der Schichtdicken- Richtung und die Ordinate die Schichtdicke der Fotoleit fähigkeit aufweisenden lichtempfangenden Schicht, wobei t _B die Position der Endoberfläche (Oberfläche am unteren Ende) der lichtempfangenden Schicht auf der Trägerseite und t _T die Position der Endoberfläche (Oberfläche am oberen Ende) der lichtempfangenden Schicht auf der Seite gegenüber der Trägerseite zeigen. Das bedeutet, daß die Schichtbildung der lichtempfangenden Schicht von der t _B-Seite zur t _T-Seite fortschreitet.

Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform ist kein Sauerstoffatom in der Schichtzone von der Position t _B bis zur Position t₉ enthalten. Die Sauerstoffatome sind in der gebildeten Schichtzone (O) enthalten, während der Gehalt C (O) an Sauerstoffatomen allmählich erhöht wird, und zwar kontinuierlich von der Position t₉ zur t _T-Seite. Bei der Position t _T trägt der Gehalt C (O) an Sauerstoffatomen C₂₁.

Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform sind Sauerstoff atome innerhalb der gesamten Schichtzone der licht empfangenden Schicht von der Position t _B zur freien Ober fläche t _T enthalten mit der Maßgabe, daß der Gehalt C (O) an Sauerstoffatomen gleichförmig erhöht wird, nämlich all mählich und sanft bis hinauf zu t _T, bis der Gehalt bei der Position t _T den Wert C₂₂ annimmt.

Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform wird der Gehalt C (O) an Sauerstoffatomen gleichförmig von O bis C₂₃ in der Schichtzone von der Position t _B bis t₁₀ erhöht, während der Gehalt C (O) an Sauerstoffatomen in der Schichtzone von der Position t₁₀ bis t _T konstant C₂₃ be trägt.

Bei der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform wird der Gehalt C (O) an Sauerstoffatomen sanft in der Schichtzone von der Position t _B bis t₁₁ von C₂₄ bis C₂₅ herabgesetzt, wobei der Gehalt C (O) in der Schichtzone von der Position t₁₁ bis t₁₂ konstant C₂₅ beträgt und der Gehalt C (O) an Sauerstoffatomen in der Schichtzone von der Position t₁₂ bis t _T kontinuierlich von C₂₅ bis C₂₆ erhöht wird.

Bei der in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform ist der Fall gezeigt, bei dem zwei Schichtzonen (O) mit Sauterstoffatomen vorliegen. Insbesondere wird in der Schichtzone von der Position t _B bis t₁₃ der Gehalt C (O) an Sauerstoffatomen von C₂₇ bis O herabgesetzt, wobei kein Sauerstoffatom in der Schichtzone von der Position t₁₃ bis t₁₄ enthalten ist und der Gehalt C (O) gleichförmig von O auf C₂₈ erhöht wird.

Im Fall der Fig. 16 beträgt der Gehalt C (O) an Sauerstoff atomen in der Schichtzone von der Position t _B bis t₁₅ kon stant C₂₉, während der Gehalt in der Schichtzone von der Position t₁₅ bis t _T langsam zunächst erhöht und dann abrupt herabgesetzt wird, bis er C₃₀ bei t _T erreicht.

Gemäß der Erfindung wird die in der lichtempfangenden Schicht vorgesehene, Sauerstoffatome enthaltende Schicht zone (O) dann, wenn Verbesserungen der Lichtempfindlichkeit und des Dunkelwiderstandes hauptsächlich beabsichtigt sind, so bemessen, daß sie die gesamte Schichtzone der licht empfangenden Schicht umfaßt, während sie zur Verhinderung der Injektion von Ladungen von der freien Oberfläche der der lichtempfangenden Schicht her in Nähe der freien Ober fläche vorgesehen wird, oder sie wird so vorgesehen, daß sie die Schichtzone (E) im Endabschnitt der lichtempfangenden Schicht auf der Trägerseite einnimmt, wenn Verstärkung der Adhäsion zwischen dem Träger und der lichtempfangenden Schicht hauptsächlich beabsichtigt ist.

Im ersten Fall kann der Gehalt an Sauerstoffatomen in der Schichtzone (O) zweckmäßigerweise relativ kleiner gemacht werden, um hohe Lichtempfindlichkeit zu erreichen, während im zweiten Fall der Gehalt in Nähe der Oberfläche erhöht wird, um die Injektion von Ladungen von der freien Ober fläche der lichtempfangenden Schicht her zu verhindern, und im dritten Fall wird ein relativ hoher Gehalt vorgesehen, um Verstärkung der Adhäsion mit dem Träger zu gewähr leisten.

Zum Zwecke der Erzielung aller drei Fälle zur gleichen Zeit können die Sauerstoffatome in der Schichtzone (O) so ver teilt werden, daß sie in einem relativ höheren Gehalt auf der Trägerseite, in einem relativ niedrigeren Gehalt in der Mitte der lichtempfangenden Schicht mit erhöhter Menge an Sauerstoffatomen im Schichtoberflächenbereich an der Seite der freien Oberfläche der lichtempfangenden Schicht ver teilt sind.

Gemäß der Erfindung kann der Gehalt an Sauerstoffatomen die in der Schichtzone (O), welche in der lichtempfangenden Schicht vorgesehen ist, enthalten sind, in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Eigenschaften ausgewählt werden, welche für die Schichtzone (O) per se oder, wenn diese Schichtzone (O) im direkten Kontakt mit dem Träger vorgesehen ist, in Abhängigkeit von der organischen Relation, z. B. der Relation mit den Eigenschaften an der in Kontakt befindlichen Grenzfläche mit dem Träger oder anderen Eigen schaften, ausgewählt werden.

Wenn eine weitere Schichtzone in direktem Kontakt mit der Schichtzone (O) vorgesehen werden soll, kann der Gehalt an Sauerstoffatomen in geeigneter Weise auch unter Berücksich tigung etwa der Eigenschaften dieser anderen Schichtzone und in Relation mit den Eigenschaften der in Kontakt be findlichen Grenzfläche mit der anderen Schichtzone ausgewählt werden.

Der Gehalt an Sauerstoffatomen in der Schichtzone (O), welcher in geeigneter Weise nach Wunsch in Abhängigkeit von den für das zu bildende elektrofotografische Material erforderlichen Eigenschaften festgelegt werden kann, kann vorzugs weise 0,001 bis 50 Atom-%, mehr bevorzugt 0,002 bis 40 Atom-% und besonders bevorzugt 0,003 bis 30 Atom-% betra gen.

Wenn die Schichtzone (O) den gesamten Bereich der licht empfangenden Schicht umfaßt, oder wenn, obwohl die Schicht nicht den gesamten Bereich umfaßt, die Schichtdicke T _O der Schichtzone (O) relativ zur Schichtdicke T der lichtempfangenden Schicht ausreichend groß ist, soll gemäß der Erfindung die obere Grenze des Gehalts an Sauerstoffatomen in der Schichtzone (O) zweckmäßigerweise ausreichend kleiner sein als der vorstehend genannte Wert.

Im Falle der Erfindung kann, wenn das Verhältnis der Schichtdicke T _O der Schichtzone (O) relativ zur Schicht dicke T der lichtempfangenden Schicht ²/₅ oder höher ist, die obere Grenze des Gehaltes an Sauerstoffatomen in der Schichtzone (O) vorzugsweise 30 Atom-% oder weniger, mehr bevorzugt 20 Atom-% oder weniger und insbesondere bevorzugt 10 Atom-% oder weniger betragen.

Gemäß der Erfindung kann die Sauerstoff enthaltende Schichtzone (O) zum Aufbau der lichtempfangenden Schicht vorzugsweise so vorgesehen sein, daß sie eine lokalisierte Zone (B) hat, welche Sauerstoffatome in einem relativ höheren Gehalt auf der Trägerseite in Nähe der freien Oberfläche, wie vorstehend beschrieben, enthält, und in diesem Fall kann die Adhäsion zwischen dem Träger und der lichtempfangenden Schicht weiter verbessert werden, wobei eine Verbesserung des Aufnahmepotentials ebenfalls bewirkt werden kann.

Die lokalisierte Zone (B), wie mit den in Fig. 11 bis 16 gezeigten Ausdrücken und Symbolen erläutert, kann zweck mäßigerweise innerhalb von 5 µm von der Grenzflächenposition t _B oder der freien Oberfläche t _T vorgesehen sein.

Gemäß der Erfindung kann die genannte lokalisierte Zone (B) identisch gemacht werden mit der gesamten Schichtzone (L _T) bis zu einer Tiefe von 5 µm Dicke von der Grenzflächenposition t _B oder der freien Oberfläche t _T, oder sie kann alter nativ ein Teil der Schichtzone (L _T) sein.

Sie kann in geeigneter Weise in Abhängigkeit von den Eigen schaften festgelegt werden, die für die zu bildende licht empfangende Schicht gefordert werden, je nachdem, ob die lokalisierte Zone als Teil oder Ganzes der Schichtzone (L _T) konzipiert ist.

Die lokalisierte Zone (B) kann vorzugsweise entsprechend einer solchen Schichtbildung bemessen werden, daß der maxi male Gehalt an Sauerstoffatomen C _max in einer Verteilung in Schichtdicken-Richtung, vorzugsweise 500 Atom-ppm oder mehr, mehr bevorzugt 800 Atom-ppm oder mehr und insbesondere bevorzugt 1000 Atom-ppm oder mehr beträgt.

Dies bedeutet, daß gemäß der Erfindung die Sauerstoffatome enthaltende Schichtzone (O) so gebildet ist, daß der höchste Wert C _max des Tiefenprofils innerhalb einer Schichtdicke von 5 µm von der Trägerseite oder der freien Oberfläche (Schichtdicke innerhalb von 5 µm Dicke von t _B oder t _T) vorliegen kann.

Gemäß der Erfindung kann die Bildung der ersten Schichtzone (G) aus a-Ge(Si,H,X) entsprechend der Vakuum-Abscheidungs methode unter Anwendung des Entladungs-Phänomens, bei spielsweise der Glimmentladungsmethode, der Zerstäubungs methode oder der Ionen-Plattierungsmethode durchgeführt werden. Beispielsweise umfaßt die Haupt-Arbeitsweise zur Bildung der ersten Schichtzone (G) aus a-Ge(Si,H,X) nach der Glimmentladungsmethode das Einführen eines Ausgangs gases für die Lieferung von Ge, aus dem Germaniumatome (Ge) entstehen können, ggf. zusammen mit einem Ausgangsgas für die Lieferung von Si, das zur Lieferung von Siliciumatomen (Si) geeignet ist und eines Ausgangsgases zur Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder eines Ausgangsgases zur Einführung von Halogenatomen (X) in eine Abscheidungs kammer, deren Inneres auf reduzierten Druck gebracht wurde, und die Bildung einer Plasma-Atmosphäre aus diesen Gasen durch Bildung einer Glimmentladung in der Abscheidungs kammer, wodurch eine Schicht, bestehend aus a-Ge(Si,H,X) auf der Oberfläche eines Trägers auf einer vorbestimmten Stelle abgeschieden, gebildet wird. Zur Einführung von Germaniumionen in ein einheitliches Tiefenprofil kann der Gehalt an Germaniumionen nach einer gewünschten Kurve für die Veränderungsrate zur Bildung der Schicht aus a-Ge(Si,H,X) gesteuert werden.

Alternativ kann zur Schichtenbildung nach der Zerstäubungs methode unter Anwendung eines Targets aus Si oder zwei Schichten von Targets aus diesem Target und einem Target aus Ge oder eines Targets aus einem Gemisch von Si und Ge in einer Atmosphäre eines Inertgases, wie Ar oder He oder eines Gasgemisches auf Basis dieser Gase ein Ausgangsgas zur Lieferung von Ge, ggf. verdünnt mit einem Verdünnungsgas, wie He oder Ar und ggf. zusammen mit einem Gas zur Einführung von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in eine Abscheidungskammer zur Zerstäubung eingeführt werden, so daß eine Plasmaatmosphäre der gewünschten Gase gebildet wird. Um die Verteilung von Germaniumatomen un gleichförmig zu machen kann beispielsweise die Fließge schwindigkeit des Ausgangsgases für die Lieferung von Ge entsprechend der Kurve der Veränderungsrate in gewünschter Weise gesteuert werden zur Durchführung der Zerstäubung des Targets.

Das gemäß der Erfindung anzuwendende Ausgangsgas zur Lieferung von Si kann gasförmige oder vergasbare hydrierte Siliciumverbindungen (Silane), wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈, Si₄H₁₀ und andere als Wirkstoffe enthalten. Insbesondere sind SiH₄ und Si₂H₆ unter Berücksichtigung der leichten Handhabung während der Schichtenbildung und der Effektivität zur Si-Lieferung bevorzugt.

Als Substanzen, welche Ausgangsgase zur Ge-Lieferung sein können, können effektiv gasförmiges oder hydriertes Germanium, wie GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈ oder Ge₉H₂₀ angewendet werden. Besonders sind GeH₄, Ge₂H₆ und Ge₃H₈ unter Berücksichtigung der leichten Handhabung während der Schichtenbildung und der wirksamen Lieferung von Ge bevorzugt.

Effektive gemäß der Erfindung anwendbare Gase zur Einführung von Halogenatomen schließen eine große Anzahl von Halogenverbindungen ein, darunter bevorzugt gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen, wie Halogengase, Halogenide, Interhalogenverbindungen, mit Halogenen substituierte Derivate und andere.

Ferner können auch gasförmige oder vergasbare Halogenatome enthaltende Siliciumverbindungen, zusammengesetzt aus Siliciumatomen und Halogenatomen, als Bestandteilselemente gemäß der Erfindung effektiv eingesetzt werden. Typische Beispiele für Halogenverbindungen, die gemäß der Erfindung vorzugsweise eingesetzt werden, können Halogengase, wie Fluor, Chlor, Brom oder Jod, Interhalogenverbindungen, wie BrF, ClF, ClF₃, BrF₅, BrF₃, JF₃, JF₇, JCl, JBr sein.

Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindungen, nämlich sogenannte mit Halogenatomen substituierte Silanderivate können vorzugsweise Siliciumhalogenide, wie SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiBr₄ und ähnliche eingesetzt werden.

Wenn das spezielle elektrofotografische Material gemäß der Erfindung nach der Glimmentladungsmethode unter Anwendung einer solchen Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung hergestellt wird, ist es möglich die erste Schichtzone (G) aus Halogenatomen enthaltendem a-SiGe auf einem gewünschten Träger ohne Verwendung eines hydrierten Siliciumgases als Ausgangsgas zur Lieferung von Si zusammen mit dem Ausgangs gas für Ge-Lieferung zu bilden.

Im Falle der Bildung der ersten Halogenatome enthaltenden Schichtzone (G) nach der Glimmentladungsmethode umfaßt das Hauptverfahren die Einführung von beispielsweise Silicium halogenid als Ausgangsgas zur Lieferung von Si, hydriertem Germanium als Ausgangsgas zur Lieferung von Ge und von einem Gas, wie Ar, H₂, He etc. bei einem vorbestimmten Mischungsverhältnis in die Zersetzungskammer zur Bildung der ersten Schichtzone (G) und Auslösen der Glimmentladung zur Bildung einer Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen, wo durch die erste Schichtzone (G) auf einem gewünschten Träger gebildet werden kann.

Um das Verhältnis von eingeführten Wasserstoffatomen leichter steuern zu können, können Wasserstoffgas oder ein Gas einer Wasserstoffatome enthaltenden Siliciumverbindung auch mit diesen Gasen in einer gewünschten Menge zur Bildung der Schicht gemischt werden.

Ferner ist jedes Gas nicht auf eine einzelne Art einge schränkt, sondern es sind mehrere Arten in irgendeinem gewünschten Verhältnis verfügbar.

Zur Bildung der ersten Schichtzone (G) aus a-Ge(Si,H,X) nach der Ionen-Plattierungsmethode kann ein verdampfbares Material, wie ein polykristallines Silicium oder ein ein kristallines Silicium und ein polykristallines Germanium oder ein einkristallines Germanium in ein Verdampfungsschiff gebracht werden und dann durch die Methode der Widerstandserhitzung oder durch die Elektronenstrahl-Methode (EB-Methode) zur Verdampfung erhitzt werden und das verdampfte Produkt durch ein gewünschtes Plasmaatmosphäre-Gas geschickt werden.

Sowohl bei der Zerstäubungsmethode als auch bei der Ionen- Plattierungsmethode kann die Einführung von Halogenatomen in die gebildete Schicht durch Einführung eines Gases aus den vorstehend genannten Halogenverbindungen oder den vor stehend genannten Siliciumverbindungen, welche Halogenatome enthalten, in eine Abscheidungskammer und die Bildung einer Plasma-Atmosphäre aus dem Gas durchgeführt werden.

Andererseits kann zur Einführung von Wasserstoffatomen ein Ausgangsgas zur Einführung von Wasserstoffatomen, bei spielsweise H₂ oder Gase, wie Silane und/oder hydriertes Germanium, wie vorstehend erwähnt, in eine Zersetzungs kammer zur Zerstäubung eingeführt werden mit anschließender Bildung der Plasma-Atmosphäre aus diesen Gasen.

Gemäß der Erfindung können als Ausgangsgas zur Einführung von Halogenatomen die vorstehend erwähnten Halogenide oder halogen-haltige Siliciumverbindungen effektiv angewendet werden. Ferner ist es auch möglich, daß als Ausgangs material zur Bildung der Schichtzone (G) gasförmige oder vergasbare Substanzen, einschließlich Halogenide, die als einen der Bestandteile Wasserstoff enthalten, z. B. Halo genwasserstoff, wie HF, HCl, HBr, HJ, halogen-substi tuierte, hydrierte Siliciumverbindungen, wie SiH₂F₂, SiH₂J₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂, SiHBr₃, hydrierte Germaniumhalogenide, wie GeHF₃, GeH₂F₂, GeH₃F, GeHCl₃, GeH₂Cl₂, GeH₃Cl, GeHBr₃, GeH₂Br₂, GeH₃Br, GeHJ₃, GeH₂J₂, GeH₃J, Germaniumhalogenide, wie GeF₄, GeCl₄, GeBr₄, GeJ₄, GeF₂, GeCl₂, GeBr₂, GeJ₂ eingesetzt werden.

Unter diesen Substanzen können Wasserstoffatome enthaltende Halogenide vorzugsweise als Ausgangsmaterialien zur Einführung von Halogenatomen eingesetzt werden, weil Wasserstoff atome, welche sehr effektiv zur Steuerung elektrischer oder fotoelektrischer Eigenschaften sind, gleichzeitig in die Schicht mit der Einführung von Halogenatomen während der Bildung der ersten Schichtzone (G) eingeführt werden können.

Zur strukturellen Einführung von Wasserstoffatomen in die erste Schichtzone (G) kann das gleichzeitige Vorhandensein von anderen als den genannten Verbindungen, H₂ oder hydriertes Silicium, wie SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈, Si₄H₁₀ zusammen mit Germanium oder einer Germaniumverbindung zur Lieferung von Ge oder hydriertes Germanium, wie GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀, Ge₄H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈, Ge₉H₂₀ zusammen mit Silicium oder einer Siliciumver bindung zur Lieferung von Si in einer Abscheidungskammer zulässig sein mit anschließender Auslösung der Entladung.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll die Menge an Wasserstoffatomen oder die Menge an Halo genatomen oder die Summe aus den Mengen an Wasserstoff atomen und Halogenatomen, welche in der zu bildenden aufzubauenden lichtempfangenden Schicht vorhanden sein müssen, vorzugsweise 0,01 bis 40 Atom-%, mehr bevorzugt 0,05 bis 30 Atom-%, am meisten bevorzugt 0,1 bis 25 Atom-% betragen.

Zur Steuerung der Menge an Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, welche in der ersten Schichtzone (G) enthalten sein müssen, kann beispielsweise die Trägertemperatur und/oder die Menge der Ausgangsmaterialien, die zur Einführung von Wasserstoffatomen oder Halogenatomen, welche in das Abscheidungssystem einzuführen sind, verwendet werden, sowie die Entladungsspannung ge steuert werden.

Für die Bildung der zweiten Schichtzone (S) aus a-Si(H,X) werden gemäß der Erfindung die Ausgangsmaterialien (I) für die Bildung der ersten Schichtregion (G), aus denen das Ausgangsmaterial für das zur Lieferung von Ge eingeleitete Gas weggelassen wurde, als Startmaterialien (II) verwendet, und die Schichtbildung kann unter Befolgung der gleichen Arbeitsweise und der gleichen Bedingungen wie bei der Bildung der ersten Schichtzone (G) bewirkt werden.

Insbesondere kann gemäß der Erfindung die Bildung der zwei ten Schichtzone (S) aus a-Si(H,X) nach der Vakuum-Abschei dungsmethode unter Anwendung des Entladungs-Phänomens, wie der Glimmentladungs-Methode, der Zerstäubungsmethode oder der Ionen-Plattierungsmethode durchgeführt werden. Bei spielsweise umfaßt das Hauptverfahren zur Bildung der zwei ten Schichtzone (S) aus a-Si(H,X) die Einführung eines Ausgangsgases zur Si-Lieferung, welches, wie vorstehend beschrieben, zur Lieferung von Siliciumatomen geeignet ist, ggf. zusammen mit Ausgangsgasen für die Einführung von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in die Zersetzungskammer, deren Inneres auf reduzierten Druck gebracht werden kann das Auslösen der Glimmentladung in der Abscheidungskammer wodurch eine Schicht aus a-Si(H,X) auf einem gewünschten Träger auf einer vorbestimmten Stelle gebildet wird. Alternativ können zur Bildung nach der Sprühmethode Gase zur Einführung von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen in eine Abscheidungskammer zum Versprühen eingebracht werden, wenn das Versprühen eines Targets aus Si in einem inerten Gas, wie Ar oder He oder einem Gasgemisch auf Basis dieser Gase durchgeführt wird.

Gemäß der Erfindung soll die Menge an Wasserstoffatomen oder die Menge an Halogenatomen oder die Summe der Mengen an Wasserstoffatomen und Halogenatomen welche in der zweiten Schichtzone (S), aus der die zu bildende, lichtempfangende Schicht aufgebaut ist, vorhanden sein müssen, vorzugsweise 1 bis 40 Atom-%, mehr bevorzugt 5 bis 30 Atom-% und besonders bevorzugt 5 bis 25 Atom-% betragen.

Gemäß der Erfindung kann zur Erzeugung der Sauerstoffatome enthaltenden Schichtzone (O) in der lichtempfangenden Schicht ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauer stoffatomen zusammen mit dem Ausgangsmaterial für die Bildung der lichtempfangenden Schicht, wie vorstehend erwähnt, während der Bildung der Schicht verwendet werden und in die Schicht unter Steuerung ihrer Mengen eingeführt werden.

Wenn die Glimmentladungs-Methode zur Bildung der Schicht zone (O) angewendet werden soll, kann das Ausgangsmaterial als Ausgangsgas für die Bildung der Schichtzone (O) durch Zugabe eines Ausgangsmaterials für die Einführung von Sauerstoffatomen zu dem Ausgangsmaterial, das aus den für die Bildung der lichtempfangenden Schicht, wie vorstehend erwähnt, ausgewählt wurde, zusammengesetzt werden. Als ein solches Ausgangsmaterial zur Einführung von Sauerstoff atomen können die meisten der gasförmigen oder vergasbaren Substanzen eingesetzt werden, die mindestens Sauerstoff atome als Bestandteilsatome enthalten.

Zum Beispiel kann ein Gemisch aus einem Ausgangsgas, das als Bestandteilsatome Siliciumatome enthält, einem als Bestandteilsatome Sauerstoffatome enthaltenden Ausgangsgas und ggf. einem als Bestandteilsatome Wasserstoffatome und/oder Halogenatome enthaltenden Ausgangsgas in einem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden. Weiter hin kann ein Gemisch aus einem Ausgangsgas, das als Be standteilsatome Siliciumatome enthält, ein Ausgangsgas, das als Bestandteilsatome Sauerstoff und Wasserstoffatome in einem gewünschten Mischungsverhältnis enthält oder ein Gemisch eines Ausgangsgases, das als Bestandteilsatome Siliciumatome enthält und einem Ausgangsgas, das als Bestandteilsatome die Atome folgender dreier Elemente: Siliciumatome, Sauerstoffatome und Wasserstoff atome enthält, eingesetzt werden.

Alternativ kann auch ein Gemisch aus einem Ausgangsgas, das Siliciumatome und Wasserstoffatome als Bestand teilsatome enthält und einem Ausgangsgas, das als Bestand teilsatome Sauerstoffatome enthält, eingesetzt werden.

Insbesondere können beispielsweise Sauerstoff (O₂), Ozon (O₃), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂), Distickstoffmonoxid (N₂O), Distickstofftrioxid (N₂O₃), Distickstofftetraoxid (N₂O₂), Distickstoffpentoxid (N₂O₅), Stickstofftrioxid (NO₃) und Siliciumatome (Si), Sauerstoff atome (O) und Wasserstoffatome (H) als Bestandteilsatome enthaltende niedere Siloxane, wie Disiloxan (H₃SiOSiH₃) oder Trisiloxan (H₃SiOSiH₂OSiH₃) erwähnt werden.

Zur Bildung der Sauerstoffatome enthaltenden Schichtzone (O) können nach der Versprühmethode ein einzel-kristallines oder polykristallines Si-Gitter oder SiO₂-Gitter oder ein Si und SiO₂ Gemisch enthaltendes Gitter als Target eingesetzt werden, und das Versprühen dieser Gitter kann in verschiedenen Gasatmosphären durchgeführt werdne. Wenn beispielsweise ein Si-Gitter als Target eingesetzt wird, kann als Ausgangsgas zur Einführung von Sauerstoffatomen, ggf. zu sammen mit einem Ausgangsgas zur Einführung von Wasser stoffatomen und/oder Halogenatomen, welche ggf. Mit einem Verdünnungsgas verdünnt sein können, in eine Abscheidungs kammer zum Versprühen eingeführt werden, um ein Gasplasma aus diesen Gasen zu bilden, worin das Versprühen des erwähnten Si-Gitters durchgeführt werden kann.

Alternativ kann das Versprühen unter Anwendung separater Targets aus Si und SiO₂ oder eines blattförmigen Targets, in welchem Si und SiO₂ gemischt enthalten sind, in einer Atmosphäre eines Verdünnungsgases als Versprüh-Gas oder in einer Gasatmosphäre, enthaltend mindestens Wasserstoffatome und/oder Halogenatome als Bestandteilsatome durch geführt werden. Als Ausgangsgas zur Einführung von Sauerstoff atomen können die als Beispiel bei der Glimmentla dungsmethode wie vorstehend beschrieben, gezeigten Aus gangsgase ebenfalls als wirksame Gase für das Versprühen eingesetzt werden.

Wenn eine Sauerstoffatome enthaltende Schichtzone während der Bildung der lichtempfangenden Schicht vorgesehen ist, kann die Bildung der Schichtzone (O) mit einem gewünschten Tiefenprofil in Richtung der Schichtdicke, welche durch Variieren des Gehaltes C (O) an Sauerstoffatomen, enthalten in der Schichtzone (O), bei der Glimmentladung durch Ein führen eines Ausgangsgases zur Einführung von Sauerstoff atomen durchgeführt werden, wobei der Sauerstoffgehalt des in die Abscheidungskammer eingeführten Ausgangsgases C (O) zu variieren ist, indem die Geschwindigkeit des entsprechenden Gasflusses nach einer Kurve gewünschter Veränderungsrate variiert wird. Beispielsweise kann die Öffnung eines bestimmten in den Lauf des Gasfluß-Kanalsystems vor gesehenen Nadelventils durch die manuelle Methode oder irgend eine andere übliche Methode, wie durch einen extern angetriebenen Motor allmählich variiert werden. Während dieser Arbeitsweise muß die Rate der Variation nicht notwendigerweise linear sein, sondern kann die Fließge schwindigkeit entsprechend einer zuvor beispielsweise mit Hilfe eines Mikrocomputers aufgezeichneten Variationsrate- Kurve, die eine gewünschte Gehaltskurve ergibt, gesteuert werden.

Wenn die Schichtzone (O) durch die Versprüh-Methode gebildet wird, kann die Bildung eines gewünschten Tiefenprofils von Sauerstoffatomen in Richtung der Schichtdicke durch Variieren des Gehaltes C (O) an Sauerstoffatomen in Richtung der Schichtdicke zunächst ähnlich wie im Falle der Glimmentladungsmethode durch Anwendung eines Ausgangsmaterials zur Einführung von Sauerstoffatomen im gasförmigen Zustand und durch Variieren der Fließgeschwindigkeit dieses Gases beim Einführen in die Abscheidungskammer in geeigneter Weise, wie erwünscht, durchgeführt werden.

Zweitens kann die Bildung eines solchen Tiefenprofils auch dadurch erreicht werden, daß zuvor die Zusammensetzung des Targets für die Versprühung geändert wird. Beispielsweise kann das Mischungsverhältnis von Si zu SiO₂ in Richtung der Schichtdicke des Targets variiert werden, wenn ein Target aus einem Gemisch von Si und SiO₂ verwendet werden soll.

Bei dem elektrofotografischen Material der Erfindung kann auch eine Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit in die Germaniumatome enthaltende erste Schichtzone (G) und/oder die kein Germanium enthaltende zweite Schichtzone (S) ein geführt werden, wodurch die Leitfähigkeitseigenschaften der Schichtzone (G) und/oder der Schichtzone (S) in erwünschter Weise frei gesteuert werden können.

Gemäß der Erfindung kann die eine Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthaltende Schichtzone (PN) in einem Teil oder der ganzen Schichtzone der lichtempfangenden Schicht vorgesehen werden. Alternativ kann die Schichtzone (PN) in einem Teil oder dem ganzen Schichtgebiet der Schichtzone (G) oder der Schichtzone (S) vorgesehen werden.

Als Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften können sogenannte Fremdstoffe auf dem Gebiet der Halbleiter erwähnt werden. Gemäß der Erfindung sind p-Typ- Fremdstoffe, welche dem Si oder Ge Leitfähigkeitseigen schaften vom p-Typ verleihen und n-Typ-Fremdstoffe, welche dem Si oder Ge Leitfähigkeitseigenschaften vom n-Typ ver leihen, eingeschlossen. Insbesondere seien als Fremdstoffe vom p-Typ Atome der Gruppe III des Periodensystems, wie B (Bor), Al (Aluminium), Ga (Gallium), In (Indium), Tl (Thallium), besonders bevorzugt B und Ga, genannt.

Als n-Typ-Fremdstoffe können Atome der Gruppe V des Perio densystems, wie P (Phosphor), As (Arsen), Sb (Antimon), Bi (Wismuth), besonders bevorzugt P und As, eingeschlossen sein.

Gemäß der Erfindung kann der Gehalt an der Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit in der lichtempfangenden Schicht in geeigneter Weise je nach den gewünschten Leit fähigkeitseigenschaften für die lichtempfangende Schicht oder den Eigenschaften der anderen vorgesehenen Schichten oder des vorgesehenen Trägers, welcher im direkten Kontakt mit der lichtempfangenden Schicht steht, in Abhängigkeit von organischen Verhältnis, wie dem Verhältnis mit den Eigenschaften der Grenzfläche, welche mit den anderen Schichten oder dem Träger in Kontakt steht, ausgewählt werden.

Wenn die genannte Substanz zur Steuerung der Leitfähig keitseigenschaften in die lichtempfangende Schicht lokal in die gewünschte Schichtzone der lichtempfangenden Schicht, insbesondere am Ende der Schichtzone (E) an der Trägerseite der lichtempfangenden Schicht eingebracht werden soll, wird der Gehalt der die Leitfähigkeitseigenschaften steuernden Substanz in geeigneter Weise unter entsprechender Berück sichtigung der Relationen mit den Eigenschaften der anderen Schichtzonen, die in direktem Kontakt mit der Schichtzone (E) vorgesehen sind oder den Eigenschaften an der Grenz fläche, die in Kontakt mit den anderen Schichtzonen steht, festgelegt.

Gemäß der Erfindung soll der Gehalt an der Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften, welche in der Schichtzone (PN) enthalten ist, vorzugsweise 0,01 bis 5×10⁴ Atom-ppm, mehr bevorzugt 0,5 bis 1×10⁴ Atom-ppm und am meisten bevorzugt 1 bis 5×10³ Atom-ppm betragen.

Wenn der Gehalt an der Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften in der Schichtzone (PN) vor zugsweise 30 Atom-ppm oder mehr, mehr bevorzugt 50 Atom-ppm oder mehr und insbesondere bevorzugt 100 Atom-ppm oder mehr ist, ist es erwünscht, daß die Substanz (C) lokal in einem Teil der Schichtzone der lichtempfangenden Schicht, besonders lokalisiert im Endteil der Schichtzone (E) an der Trägerseite der lichtempfangenden Schicht enthalten ist.

Bei dem erläuterten Aufbau kann durch Einverleibung der Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften im Endabschnitt der Schichtzone (E) auf der Trägerseite der lichtempfangenden Schicht so, daß der Gehalt den vorstehend erwähnten Wert annimmt oder höher ist, beispielsweise, wenn die einzuverleibende Substanz (C) ein p-Typ-Fremdstoff, wie erwähnt ist, kann die Wanderung von Elektronen, die von der Trägerseite in die lichtempfangende Schicht injiziert werden, effektiv gehindert werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einer Behandlung zur Ladung mit ⊕-Polarität unterworfen wird. Andererseits kann, wenn die einzuverleibende Substanz ein n-Typ-Fremdstoff, wie vorstehend erwähnt, ist, die Wanderung positiver Löcher, die von der Trägerseite her in die lichtempfangende Schicht injiziert werden, effektiv verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden Schicht einer Be handlung zur Ladung mit ⊖-Polarität unterworfen wird.

Wenn eine Substanz zur Steuerung der Leitungseigenschaften einer Polarität in den vorstehend genannten Endteil der Schichtzone (E) einverleibt wird, kann die restliche Schichtzone der lichtempfangenden Schicht, nämlich die Schichtzone (Z) mit Ausnahme des vorstehen genannten End teils der Schichtzone (E) eine Substanz zur Steuerung der Leitungseigenschaften der anderen Polarität oder eine Sub stanz zur Steuerung der Leitungseigenschaften der gleichen Polarität darin in einer Menge enthalten, die viel kleiner ist als diejenige die normalerweise im Endteil der Schicht zone (E) enthalten ist.

In einem solchen Fall kann der Gehalt an der Substanz (C) die zur Steuerung der Leitungseigenschaften in der genannten Schichtzone (Z) enthalten ist, adäquat, wie gewünscht, in Abhängigkeit von der Polarität oder dem Gehalt an der im Endteil der Schichtzone (E) enthaltenen Substanz festgelegt werden, jedoch ist der Gehalt vorzugsweise 0,001 bis 1000 Atom-ppm, bevorzugter 0,05 bis 500 Atom-ppm und insbesondere bevorzugt 0,1 bis 200 Atom-ppm.

Gemäß der Erfindung soll der Gehalt in der Schichtzone (Z) vorzugsweise 30 Atom-ppm oder geringer sein, wenn die gleiche Art einer Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit im Endteil der Schichtzone (E) und der Schichtzone (Z) enthalten ist. Gemäß der Erfindung ist es unterschiedlich von den vorstehend genannten Fällen auch möglich, eine Schichtzone, die eine Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit einer Polarität enthält und eine Schichtzone, die eine Substanz zur Steuerung der Leitfähigkeit der anderen Polarität hat, im direkten Kontakt miteinander vorzusehen, wodurch eine sogenannte Verarmungsschicht in dem Kontaktgebiet vorgesehen wird. Kurz gesagt werden beispielsweise eine Schicht, enthaltend den vorstehend genannten p-Typ- Fremdstoff, und eine Schichtzone, enthaltend den vorstehend genannten n-Typ, Fremdstoff, in der lichtempfangenden Schicht im direkten Kontakt miteinander vorgesehen, um den sogenannten p-n-Übergang zu bilden, wodurch eine Verar mungsschicht erzeugt werden kann.

Zur strukturellen Einverleibung einer Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften, wie Atome der Gruppe III oder Atome der Gruppe V, in die lichtempfangende Schicht kann ein Ausgangsmaterial zur Einführung der Atome der Gruppe III oder ein Ausgangsmaterial zur Einführung der Atome der Gruppe V im gasförmigen Zustand in eine Abschei dungskammer zusammen mit den Ausgangsmaterialien zur Bildung der zweiten Schichtzone während der Schichtbildung eingeführt werden. Als Ausgangsmaterial, welches zur Ein führung der Atome der Gruppe III angewendet werden kann, ist es erwünscht, solche einzusetzen, die bei Raumtemperatur unter atmosphärischem Druck gasförmig sind oder mindestens unter Schichtbildungs-Bedingungen leicht vergast werden können. Typische Beispiele für solche Ausgangs materialien zur Einführung von Atomen der Gruppe III umfassen als Verbindungen zur Einführung von Boratomen, Borhydride, wie B₂H₆, B₄H₁₀, B₅H₉, B₅H₁₁, B₆H₁₀, B₆H₁₂, B₆H₁₄ und Borhalogenide, wie BF₃, BCl₃, BBr₃. Es ist jedoch auch möglich, AlCl₃, GaCl₃, Ga(CH₃)₃, InCl₃ und TlCl₃ einzusetzen.

Die Ausgangsmaterialien, welche gemäß der Erfindung effektiv zur Einführung von Atomen der Gruppe V verwendet werden können, beinhalten zur Einführung von Phosphoratomen Phosphorhydride, wie PH₃, P₂H₄, Phosphorhalogenide, wie PH₄J, PF₃, PF₅, PCl₃, PCl₅, PBr₃, PBr₅, PJ₃.

Ferner ist es auch möglich, AsH₃, AsF₃, AsCl₃, AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₃, SbF₅, SbCl₃, SbCl₅, BiH₃, BiCl₃, BiBr₃ effektiv als Ausgangsmaterialien zur Einführung von Atomen der Gruppe V einzusetzen.

Der gemäß der Erfindung anzuwendende Träger kann entweder ein elektrisch leitfähiges Material oder isolierendes Material sein. Als elektrisch leitendes Material können Metalle, wie NiCr, nichtrostender Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd oder deren Legierungen erwähnt werden.

Als isolierendes Material können üblicherweise Filme oder Folien aus synthetischen Harzen, einschließlich Polyester, Polyethylen, Polycarbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol, Poly amid, Gläser, keramische Materialien oder Papiere eingesetzt werden. Diese isolierenden Träger sollen vorzugsweise mindestens eine Oberfläche haben, die einer elektrisch leitfähig-machenden Behandlung ausgesetzt wurde, und es ist erwünscht, andere Schichten auf der Seite vorzu sehen, auf welcher die Elektroleitfähigkeits-Behandlung angewendet wurde. Beispielsweise kann die Elektroleitfähigkeits- Behandlung eines Glases durch Aufbringen eines dünnen Filmes von NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₂O₃, SnO₂, ITO (In₂O₃+SnO₂) auf dem Glas bewirkt werden.

Alternativ kann ein synthetischer Harzfilm, wie ein Polyesterfilm einer Elektroleitfähigkeits-Behandlung auf dessen Oberfläche durch Vakuum-Dampfabscheidung, Elektro nenstrahl-Abscheidung oder Versprühung eines Metalls, wie NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt oder durch eine Beschichtungsbehandlung mit einem solchen Metall unterworfen werden, wodurch der Oberfläche elektrische Leitfähigkeit verliehen wird. Der Träger kann in irgendeiner Form, wie in Form von Zylindern, Bändern, Platten oder anderen Formen geformt sein und dessen Form kann in gewünschter Weise festgelegt werden. Wenn bei spielsweise das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 100 in Fig. 1 als bildbildendes Aufzeichungsmaterial für die Elektrofoto grafie angewendet werden soll, kann es in erwünschter Weise in einem Endlosband oder in Zylinderform zur Verwendung beim kontinuierlichen Hochgeschwindigkeits-Kopieren geformt sein. Der Träger kann eine Dicke haben, welche in üblicher Weise so festgelegt wird, daß ein elektrofotografisches Material in der gewünschten Form gebildet wird. Wenn erwünscht ist, daß das elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial Flexibilität aufweist, wird der Träger so dünn wie möglich gemacht, sofern die Funktion als Träger ausreichend gewährleistet ist. In einem solchen Fall ist die Stärke vorzugsweise 10 µm oder mehr unter Berücksichtigung der Fabrikation und der Handhabung des Trägers als auch dessen mechanischer Festigkeit.

Nachstehend wird ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials gemäß der Erfindung kurz beschrieben.

Fig. 17 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines elektrofotografischen Materials.

In Gasbomben 1102 bis 1106 sind hermetisch abgeschlossen Ausgangsgase zur Bildung des elektrofotografischen Materials gemäß der Erfindung enthalten. Beispielsweise ist 1102 eine Bombe, welche SiH₄-Gas, verdünnt mit He (Reinheit: 99,999%, nachstehend abgekürzt als "SiH₄/He") enthält, 1103 eine Bombe, die GeH₄-Gas, verdünnt mit He (Reinheit: 99,999%, nachstehend abgekürzt als "GeH₄/He") enthält, 1104 eine NO-Gasbombe (Reinheit: 99,999%), 1105 eine He- Gasbombe (Reinheit: 99,999%) und 1106 eine H₂-Gasbombe (Reinheit: 99,999%).

Um diese Gase zum Fließen in die Reaktionskammer 1101 zu bringen, wird nach Sicherstellung, daß die Ventile 1122 bis 1126 der Gasbombe 1102 bis 1106 und das Auslaßventil 1135 geschlossen ist und daß die Zufluß-Ventile 1112 bis 1116, die Ausfluß-Ventile 1117 bis 1121 und die Hilfsventile 1132, 1133 geöffnet sind, das Hauptventil 1134 zuerst ge öffnet, um die Reaktionskammer 1101 und die Gasleitungen zu evakuieren. Als nächste Stufe werden die Hilfsventile 1132, 1133 und die Ausflußventile 1117 bis 1121 geschlossen, wenn die Ablesung auf der Vakuum-Anzeige 1136 den Wert von 5×10^-6 Torr annimmt.

Es wird nun auf ein Beispiel zur Bildung einer lichtempfan genden Schichtzone auf dem zylindrischen Träger 1137 Bezug genommen:

SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1102, GeH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1103, NO-Gas aus der Gasbombe 1104 werden jeweils in die Massenfluß-Steuerer 1107, 1108, 1109 durch Öffnung der Ventile 1122, 1123 und 1124 und Steuerung der Drücke beim Auslaßdruck-Manometer 1127, 1128, 1129 auf 1 kg/cm² und allmähliches Öffnen der Einfließventile 1112, 1113 bzw. 1114 einfließen gelassen. Anschließend werden die Ausfluß- Ventile 1117, 1118, 1119 und die Hilfsventile 1132 allmählich geöffnet, um die entsprechenden Gase in die Reaktionskammer 1101 fließen zu lassen. Die Ausflußventile 1117, 1118, 1119 werden so gesteuert, daß das Fließgeschwindigkeits- Verhältnis von SiH₄/He-Gas, GeH₄/He-Gas und NO-Gasen einen gewünschten Wert annehmen, während die Öffnung des Hauptventils 1134 ebenfalls unter Beobachtung der Anzeige auf dem Vakuum-Indikator 1136 ebenfalls so gesteuert wird, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreichen kann. Nach Sicherstellung, daß die Temperatur des Trägers 1137 bei 50 bis 400°C durch den Heizer 1138 festge legt ist, wird die Spannungsquelle 1140 bei einer ge wünschten Spannung eingestellt, um die Glimmentladung in der Reaktionskammer 1101 auszulösen, während gleichzeitig die Tiefenprofile von Germaniumatomen und Sauerstoff atomen, enthalten in der gebildeten Schicht, durch allmäh liches Verändern der Fließverhältnisse von GeH₄/He-Gas und NO-Gas, entsprechend einer Veränderungsverhältnis-Kurve, die zuvor aufgezeichnet wurde, manuelles Betätigen der Ventile 1118 und 1119 oder mit Hilfe eines extern angetriebenen Motors etc. gesteuert wird.

Wie vorstehend beschrieben, wird die erste Schichtzone (G) in einer gewünschten Schichtdicke durch Aufrechterhalten der Glimmentladung während einer gewünschten Zeitdauer gebildet. In der Stufe, in der die erste Schichtzone (G) in einer gewünschten Dicke unter Befolgung der gleichen Bedingungen und der gleichen Arbeitsweise außer des vollständigen Schließens des Ausflußventils 1118 und Veränderung der Entladungsbedingungen gebildet worden ist, wird die Glimm entladung gewünschtenfalls für eine bestimmte Zeitdauer aufrechterhalten, wodurch die zweite Schichtzone (S), ent haltend im wesentlichen kein Germaniumatom, auf der ersten Schichtzone (G) gebildet werden kann.

Zur Einführung einer Substanz (C) zur Steuerung der Leitfähigkeit in die erste Schichtzone (G) und die zweite Schichtzone (S) können Gase, wie B₂H₆, PH₃ u. a. zu den Gasen hinzugegeben werden, die in die Abscheidungskammer 1101 während der Bildung der ersten Schichtzone (G) und der zweiten Schichtzone (S) einzuführen sind.

Während der Schichtbildung ist es erwünscht, den Träger 1137 in einer konstanten Geschwindigkeit durch den Motor 1139 zu rotieren, um eine gleichförmige Schichtbildung zu bewirken.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Mit Hilfe der in Fig. 17 gezeigten Vorrichtung werden Proben von bilderzeugenden Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (Proben Nr. 11-1 bis 17-3) (Tabelle 2) jeweils auf zylindrischen Aluminiumträgern unter den in Tabelle 1 gezeigten Bedingungen hergestellt.

Die Tiefenprofile der Germaniumatome in den betreffenden Proben sind in Fig. 18 und diejenigen von Sauerstoffatomen in Fig. 19 gezeigt.

Jede der so erhaltenen Proben wurde in eine Auflad-Testvor richtung eingesetzt und der Korona-Ladung bei ⊕ 5,0 KV 0,3 Sekunden lang ausgesetzt mit unmittelbar folgender bildmäßiger Belichtung. Die Belichtung erfolgte mit Hilfe einer Wolframlampe als Lichtquelle in einer Dosis von 21 lux.sek. durch einen Transmissions-Teststreifen.

Unmittelbar danach wurde auf der Oberfläche des bilderzeugenden Aufzeichnungsmaterials ein ⊖ aufladbarer Entwickler (enthaltend Toner und Träger) aufgeschichtet, um ein gutes Tonerbild auf der Oberfläche des bildbildenden Materials zu erzeugen. Wenn das Tonerbild auf ein Übertragungspapier durch Koronaladung von ⊕ 5,0 KV übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit hoher Dichte, ausgezeichneter Auflösung und guter Abstufungs-Reproduzierbarkeit bie jedem Muster erhalten.

Die gleichen Versuche wurden unter den gleichen Bedingungen der Tonerbild-Bildung, wie vorstehend beschrieben, wieder holt, außer daß ein Halbleiter-Laser vom GaAs-Typ (10 mW) von 810 nm an Stelle der Wolframlampe als Lichtquelle ver wendet wurde, und es wurde für jede Probe eine Bildqualitäts- Bewertung des übertragenen Tonbildes durchgeführt.

Als Ergebnis konnte ein Bild hoher Qualität mit ausgezeichneter Auflösung und guter Abstufungs-Reproduzierbarkeit bei jedem Muster erhalten werden.

Beispiel 2

Mit Hilfe der in Fig. 17 gezeigten Vorrichtung wurden Proben von Bildaufzeichnungsmaterialien für die Elektro fotografie (Proben Nr. 21-1 bis 27-3) (Tabelle 4) jeweils auf zylindrischen Aluminiumträgern unter den in Tabelle 3 gezeigten Bedingungen hergestellt.

Die Tiefenprofile von Germaniumatomen in den betreffenden Proben sind in Fig. 18 und diejenigen von Sauerstoffatomen in Fig. 19 gezeigt.

Für jede dieser Proben wurde der gleiche Bildbewertungstest wie in Beispiel 1 durchgeführt mit dem Ergebnis, daß ein übertragenes Tonerbild hoher Qualität bei jedem Muster erhalten wurde. Ferner wurde für jede Probe ein 200 000mal wiederholter Gebrauchstest in einer Umgebung von 38°C und 80% relativer Feuchtigkeit durchgeführt. Als Ergebnis konnte für jede Probe keine Minderung der Bildqualität festgestellt werden.

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3

Tabelle 4

Die gemeinsamen Bedingungen zur Bildung der Schicht in den vorstehenden Beispielen der Erfindung werden nachstehend gezeigt:

Trägertemperatur:Germaniumatom (Ge)-enthaltende Schicht . . . etwa 200°C;
kein Germaniumatom (Ge)-enthaltende Schicht . . . etwa 250°C; Entladungsfrequenz:13,56 MHz.

Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion: 0,3 Torr.

Das gemäß der Erfindung zusammengesetzte fotoleitende Auf zeichnungsmaterial mit einem solchen Schichtenaufbau, wie vorstehend im Detail beschrieben, ist in der Lage, alle verschiedenen, vorstehend genannten Probleme zu lösen und hervorragende elektrische, optische, fotoleitende Eigen schaften, dielektrische Festigkeit und Gebrauchsumgebungs- Eigenschaften zu gewährleisten.

Insbesondere ist das fotoleitende Aufzeichnungsmaterial der Erfindung bei der Anwendung als Bildaufzeichnungsmaterials für die Elektrofotografie frei von irgendwelchem Einfluß aus einem Restpotential auf die Bildbindung, wobei dessen elektrische Eigenschaften stabil sind bei hoher Empfindlichkeit, bei einem hohen SN-Verhältnis als auch bei ausge zeichneter Beständigkeit gegen Lichtermüdung und ausge zeichneten Gebrauchseigenschaften bei Wiederholungen. Ferner ist das fotoleitende Material der Erfindung geeignet, Bilder hoher Qualität, hoher Dichte, mit klarem Halb ton und wiederholter hoher Auflösung sowie hoher Stabilität zu liefern.

Schließlich ist das fotoleitende Material der Erfindung hoch lichtempfindlich über den gesamten sichtbaren Spektralbereich, insbesondere ausgezeichnet anpaßbar auf Halbleiter- Laser, ausgezeichnet bezüglich Störungsinhibition und schnell im Ansprechen auf Licht.

Claims

1. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial, bestehend aus einer auf einem Schichtträger angeordneten lichtauf nehmenden Schicht, enthaltend amorphes Silicium, amorphes Germanium und Sauerstoffatome, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtaufnehmende Schicht einen Schichtaufbau auf weist, bei dem von der Schichtträgerseite her gesehen, nacheinander eine Schichtzone (G) aus amorphem Material, enthaltend Germaniumatome, und eine Schichtzone (S), die Fotoleitfähigkeit aufweist, aus einem amorphen Material, enthaltend Siliciumatome, angeordnet sind, daß ferner in den Schichten (S) und (G) oder Teilbereichen davon eine Schichtzone (O) vorhanden ist, die Sauerstoffatome enthält, wobei diese in einem Tiefenprofil derart verteilt sind, daß ihre Konzentration in der Schichtzone (O) in Richtung zur oberen Endoberfläche der lichtaufnehmenden Schicht gleichmäßig und kontinuierlich zunimmt.

2. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der Schichtzonen (G) und (S) Wasserstoffatome enthalten sind.

3. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer der Schichtzonen (G) und (S) Halogenatome enthalten sind.

4. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schichtzone (G) Germaniumatome ungleichförmig verteilt sind.

5. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schichtzone (G) Germaniumatome gleichförmig verteilt sind.

6. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der licht aufnehmenden Schicht eine Substanz (C) zur Leitfähigkeits steuerung enthalten ist.

7. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (C) zur Leitfähigkeitssteuerung ein Atom der Gruppe III des Periodensystems ist.

8. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (C) zur Leitfähigkeitssteuerung ein Atom der Gruppe V des Periodensystems ist.

9. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schichtzone (G) Siliciumatome enthalten sind.

10. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Schicht zone (G) enthaltene Menge der Germaniumatome 1×10⁶ Atom-ppm, bezogen auf die Summe der Germanium- und Silicium atome, beträgt.

11. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtzone (G) eine Schichtdicke von 3 nm bis 50 µm besitzt.

12. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtzone (S) eine Schichtdicke von 0,5 bis 90 µm besitzt.

13. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Schichtdicke T _B der Schichtzone (G) und der Schichtdicke T der Schichtzone (S) P _B/T≦1 beträgt.

14. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Halogenatome Fluor-, Chlor-, Brom- und/oder Jod-Atome vorhanden sind.

15. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Sauerstoffatomen in der Schichtzone (O) 0,001 bis 50 Atom-% beträgt.

16. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Grenze des Gehaltes an Sauerstoffatomen in der Schichtzone (O) 30 Atom-% beträgt, wenn die Schichtdicke T _O der Schichtzone (O) ²/₅ oder mehr der Schichtdicke T der lichtempfangenden Schicht ausmacht.

17. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schichtzone (G) 0,01 bis 40 Atom-% Wasserstoffatome enthalten sind.

18. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schichtzone (G) 0,01 bis 40 Atom-% Halogenatome enthalten sind.

19. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schichtzone (G) als Gesamtmenge von Wasserstoffatomen und Halogenatomen 0,01 bis 40 Atom-% enthalten sind.

20. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schichtzone (S) 1 bis 40 Atom-% Wasserstoffatome enthalten sind.

21. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schichtzone (S) 1 bis 40 Atom-% Halogenatome enthalten sind.

22. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schichtzone (S) als Gesamtmenge von Wasserstoffatomen und Halogenatomen 1 bis 40 Atom-% enthalten sind.

23. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Atome der Gruppe III des Periodensystems B-, Al-, Ga-, In- und/oder Tl-Atome vorhanden sind.

24. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Atome der Gruppe V des Periodensystems P-, As-, Sb- und/oder Bi-Atome vorhanden sind.

25. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtaufnehmende Schicht eine Schichtzone (PN) auf der Schichtträgerseite aufweist, die eine Substanz (C) zur Leitfähigkeits-Steue rung enthält.

26. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an der Substanz (C) zur Leitfähigkeits-Steuerung, enthalten in der Schichtzone (PN) 0,01 bis 5×10⁴ Atom-ppm beträgt.

27. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (C) zur Leitfähigkeits-Steuerung, enthalten in der Schicht zone (PN) 30 Atom-ppm oder mehr beträgt.

28. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtaufnehmende Schicht eine Verarmungsschicht aufweist.