DE3439707A1 - Fotoleitfaehiges aufzeichnungsmaterial - Google Patents

Description

Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial

Die Erfindung betrifft ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial, das gegenüber elektromagnetischen Wellen wie Licht, worunter im weitesten Sinne UV-Strahlen, sichtbares Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und jf-Strahlen usw. zu verstehen sind, empfindlich ist.

Fotoleitfähige Materialien, die fotoleitfähige Schichten in Festkörper-Bildabtastvorrichtungen, Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie auf dem Gebiet der Bilderzeugung oder Manuskript-Lesevorrichtungen usw. bilden, müssen eine hohe Empfindlichkeit, ein hohes S/N-Verhältnis [Fotostrom (I /Dunkelstrom (1^)], Spektraleigenschaften, die an die elektromagnetischen Wellen, mit denen bestrahlt werden soll, angepaßt sind, ein schnelles Ansprechen auf Licht und einen gewünschten Dunkelwiderstandswert haben und dürfen während der Anwendung nicht gesundheitsschädlich sein, Ferner ist es bei einer Festkörper-Bildabtastvorrichtung auch notwendig, daß das Restbild innerhalb einer festgelegten Zeit leicht behandelt bzw. beseitigt wird. Im Fall eines

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Aufzeichnungsmaterials für elektrofotografische Zwecke, das in eine für die Anwendung in einem Büro als Büromaschine vorgesehene elektrofotografische Vorrichtung eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig, daß das Aufzeichnungsmaterial nicht gesundheitsschädlich ist.

dem vorstehend erwähtnen Gesichtspunkt aus hat in neuerer Zeit amorphes Silicium (nachstehend als a-Si bezeich-

jQ net) als fotoleitfähiges Material Beachtung gefunden. Beispielsweise sind aus den DE-OSS 27 46 967 und 28 55 718 Anwendungen von a-Si für den Einsatz in Aufzeichnungsmaterialien für elektrofotografische Zwecke, bekannt, und aus der DE-OS 29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für den Einsatz

, _c in einer als fotoelektrischer Wandler wirkenden Lesevor-* richtung bekannt.

Die bekannten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien mit aus a-Si gebildeten fotoleitfähigen Schichten müssen jedoch _ori unter den gegenwärtigen Umständen ferner hinsichtlich der Erzielung eines Gleichgewichts der Gesamteigenschaften, wozu elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften wie der Dunkelwiderstandswert, die Lichtempfindlichkeit und das Ansprechen auf Licht usw. sowie Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Anwendung wie die Feuchtigkeitsbeständigkeit und ferner die Stabilität im Verlauf der Zeit gehören, verbessert werden.

Beispielsweise wird im Fall der Anwendung des vorstehend 30

erwähnten fotoleitfähigen Materials in einem Aufzeichnungsmaterial für elektrofotografische Zwecke oft beobachtet, daß während seiner Anwendung ein Restpotential verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen in bezug auf die Erzielung __ einer höheren Lichtempfindlichkeit.und eines höheren Dunkel-Widerstands beabsichtigt sind. Wenn ein solches fotoleit-

- ίο -

fähiges Material über eine lange Zeit wiederholt verwendet wird, werden verschiedene Schwierigkeiten, beispielsweise eine Anhäufung von Ermüdungserscheinungen durch wiederholte Anwendung oder die sog. Geisterbild-Erscheinung, wobei Restbilder erzeugt werden, hervorgerufen, oder die Ansprecheigenschaften verschlechtern sich allmählich, wenn es wiederholt mit hoher Geschwindigkeit verwendet wird.

Des weiteren hat a-Si in bezug auf das Licht an der Seite der längeren Wellenlängen im Bereich des sichtbaren Lichts _n einen Absorptionskoeffizienten, der im Vergleich zu dem Absorptionskoeffizienten in bezug auf das Licht an der Seite der kürzeren Wellenlängen relativ kleiner ist. Infolgedessen kann das Licht an der Seite der längeren Wellenlängen bei der" Anpassung an den gegenwärtig praktisch angewandten

Halbleiterlaser nicht in wirksamer Weise ausgenutzt werd-en, 15

wenn als Lichtquelle eine Halogenlampe oder eine Leuchtstofflampe angewandt wird. Folglich ließe sich noch verschiedenes verbessern.

Wenn andererseits das Licht, mit dem bestrahlt wird, in der ·

fotoleitfähigen Schicht nicht in ausreichendem Maße absorbiert wird, sondern die Menge des den Träger bzw. das Substrat erreichenden Lichts erhöht ist, können in dem Fall, daß der Träger selbst in bezug auf das durch die fotoleit-

fähige Schicht hindurchgelassene Licht ein hohes Reflexions-25

vermögen hat, in der fotoleitfähigen Schicht Interferenzen auftreten, die auf Mehrfachreflexionen zurückzuführen sind und eine Ursache für unscharfe Bilder werden.

Diese Erscheinung erhält ein beträchtliches Ausmaß, wenn die bestrahlte 30

Stelle bzw. der Lichtpunkt, mit dem bestrahlt wird, kleiner gemacht wird, um die Auflösung zu erhöhen, und stellt im Fall der Anwendung eines Halbleiterlasers als.Lichtquelle ein großes Problem dar.

Bei der Gestaltung eines fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials muß infolgedessen, während einerseits eine Verbesserung der Eigenschaften des a-Si-Materials für sich angestrebt wird, andererseits auch eine Überwindung aller Prob-

5 lerne, die vorstehend erwähnt wurden, angestrebt werden.

Im Hinblick auf die Lösung der vorstehend erwähnten Probleme wurden erfindungsgemäß ausgedehnte Untersuchungen hinsichtlich der Anwendbarkeit und Brauchbarkeit von a-Si als fotoleitfähiges Material für elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien, Festkörper-Bildabtastvorrichtungen, Lesevorrichtungen usw. durchgeführt. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial mit einem Schichtaufbau, der eine Fotoleitfähigkeit

15 zeigende lichtempfangende Schicht aufweist, >

die aus einem amorphen Material, das in einer Matrix von Siliciumatomen Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) enthält, ^nachstehend als a-Si(H,X) bezeichnetj , beispielsweise aus sog. hydriertem amorphem Silicium, halogeniertem amorphem Silicium oder halogenhaltigem, hydriertem amorphem Silicium, besteht, nicht nur für die praktische Anwendung außerordentlich gute Eigen- j schäften zeigt, sondern auch den bekannten fotoleitfähigen ! Aufzeichnungsmaterialien im wesentlichen in jeder Hinsicht überlegen ist und insbesondere hervorragende Eigenschaften als fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial für elektrofotografische Zwecke zeigt und auch hervorragende Absorptionsspektraleigenschaften an der Seite der längeren Wellenlän- , gen zeigt, wenn dieses fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial ι bei seiner Herstellung so gestaltet wird, daß es eine be- ; sondere Struktur einer fotoleitfähigen ersten Schicht hat, wie sie nachstehend beschrieben wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung zu stellen, das elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften hat, die in konstanter Ueise stabil sind, faktisch unabhängig von den Umgebungsbedingungen in jeder Art von Umgebung eingesetzt werden kann und hervorragende Lichtempfindlichkeitseigenschaften an der Seite der längeren Wellenlängen und eine hervorragende Beständigkeit gegenüber der Licht-Ermüdung zeigt soüüie eine hervorragende Haltbarkeit hat, ohne daß bei wiederholter Verwendung Verschlechterungserscheinungen hervorgerufen werden, und kein oder im wesentlichen kein beobachtetes Restpotential zeigt.

Durch die Erfindung soll auch ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial zur Verfügung gestellt werden, das in dem gesamten Bereich des sichtbaren Lichts eine hohe Lichtempfindlichkeit hat, hinsichtlich der Anpassung an einen Halbleiterlaser besonders hervorragend ist und auch ein schnelles Ansprechen auf Licht zeigt.

Ferner soll durch die Erfindung ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial zur Verfugung gestellt werden, das während der zur Erzeugung von elektrostatischen Ladungsbildern durchgeführten Ladungsbehandlung in ausreichendem Maße zum Tragen bzw. Festhalten van Ladungen befähigt ist, wennes für die Verwendung als Aufzeichnungsmaterial für elektrofotografische Zwecke vorgesehen ist, und ausgezeichnete elektrofotografische Eigenschaften hat und mit dem ' übliche elektrofotografische Verfahren in sehr wirksamer Weise

gQ durchgeführt werden können.

Des weiteren soll durch die Erfindung ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial für elektrofotografische Zwecke zur Verfügung gestellt werden, mit dem leicht Bilder hoher oc Qualität, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung zeigen, hergestellt werden können.

Ferner soll durch die Erfindung ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial mit einer hohen Lichtempfindlichkeit und einem hohen S/IM-Uerhältnis zur Verfugung gestellt werden, dessen lichtempfangende Schicht einen guten elektrischen Hontakt mit dem Träger hat.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Das erfindungsgemäße fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial, das so gestaltet ist, daß es einen Schichtaufbau hat, wie er im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 erwähnt wurde, kann alle die verschiedenen Probleme lösen, die vorstehend erwähnt wurden, und hervorragende elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften, eine hervorragende Durchschlagsfestigkeit und gute Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen bei der

20 Verwendung zeigen.

Das erfindungsgemäße fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial zeigt insbesondere in dem Fall, daß es als Aufzeichnungsmaterial für elektrofotografische Zwecke eingesetzt wird, keinerlei Beeinflussung der Bilderzeugung durch Restpotentiale und hat stabile elektrische Eigenschaften mit einer hohen Empfindlichkeit und ein hohes S/I\l-Verhältnis sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber der Licht-Ermüdung und hat bei wiederholter Verwendung ausgezeichnete Eigenschaften und ermöglicht wiederholt und in stabiler Weise eine Erzeugung von Bildern mit hoher Qualität, die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung zeigen.

Ferner hat das erfindungsgemäße fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial in dem gesamten Bereich des sichtbaren Lichts

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eine hohe Lichtempfindlichkeit, ist hinsichtlich der Anpassung an einen Halbleiterlaser besonders hervorragend und zeigt ein schnelles Ansprechen auf Licht.

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

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht, die zur Erläuterung des Schichtaufbaus des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials dient.

Fig. 2 bis 10 zeigen jeweils eine schematische Darstellung des Tiefenprofils der Verteilungskonzentrationen der Germaniumatome in dem Schichtbereich (G).

Fig. 11 ist eine schematische Schnittansicht, die zur Erläuterung des Aufbaus einer ersten Schicht (I) dient.

Fig. 12 bis 16 zeigen jeweils eine schematische Darstellung des Tiefenprofils von Sauerstoffatomen in der ersten Schicht (I).

Fig. 17 ist eine schematische Darstellung der im Rahmen der Erfindung angewandten Vorrichtung, und

Fig. 18 und 19 zeigen jeweils eine V/erteilung der einzelnen Atamarten in erfindungsgemäßen Beispielen.

go Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht, in der der Schichtaufbau einer ersten Ausführungsfarm des Aufbaus des erfindungsgemäßen fctoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials erläutert wird.

3g Das in Fig. 1 gezeigte fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial 1QD besteht aus einer auf einem Träger 101 für das foto-

_ 15 - DE

leitfähige Aufzeichnungsmaterial gebildeten ersten Schicht (I) 102 und einer auf der ersten Schicht (I) 102 gebildeten 'zweiten Schicht (II) 103, die als eine Endfläche eine freie Oberfläche 106 hat.

Die erste Schicht (I) 102 hat einen Schichtaufbau aus einem Schichtbereich (G) 104, der aus Germaniumatome enthaltendem a-Si(H,X) Cnachstehend als "a-SiGe(H,X)" bezeichnet] besteht, und einem Fotoleitfähigkeit zeigenden Schichtbereich (S) 105, der aus a-Si(H,X) besteht, und der Schichtbereich (G) 104 und der Schichtbereich (S) 105 sind aufeinanderfolgend van der Seite des Trägers 101 her laminiert.

Die in dem Schichtbereich (G) 104 enthaltenen Germaniumatome können in dem Schichtbereich (G) derart enthalten sein, daB sie überall in dem Schichtbereich (G) 104 in der Richtung der Schichtdicke kontinuierlich verteilt sind und an der Trägerseite stärker angereichert sind als an der Seite, die der Seite entgegengesetzt ist, an der der Träger 101 vorgesehen ist, Cd. h. als an der Seite, die dem Schichtbereich (S) 105 der ersten Schicht (I) zugewandt istj oder sie können alternativ in einer der vorstehend
erwähnten Verteilung entgegengesetzten Verteilung enthalten oder überall in dem Schichtbereich (G) 104 gleichmäßig

25 verteilt sein.

Wenn in dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial die Verteilung der in dem Schichtbereich (G) enthaltenen Germaniumatome ungleichmäßig ist, ist es erwünscht, daß sie in der Richtung der Schichtdicke eine

3Q Verteilung annehmen, wie sie vorstehend erwähnt wurde, während sie .innerhalb der zu der Oberfläche des Trägers parallelen Ebenen jeweils eine gleichmäßige Verteilung annehmen.

3g Im Rahmen der Erfindung sind in dem Schichtbereich (S), der auf dem Schichtbereich (G) ausgebildet ist, keine Ger-

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rnaniumatome enthalten, und dadurch, daß die erste Schicht (I) mit einer derartigen Schichtstruktur gebildet wird, ist es möglich, ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial zu erhalten, das gegenüber Licht über den gesamten Idellenlängenbereich von relativ kürzeren zu relativ längeren Wellenlängen einschließlich des Bereichs des sichtbaren Lichts eine hervorragende Lichtempfindlichkeit zeigt.

Ferner ist die Affinität zwischen dem Schichtbereich (G) und dem Schichtbsreich (S) bei einer bevorzugten Ausführungsform im Fall eines Systems, bei dem Germaniumatome ungleichmäßig verteilt sind, hervorragend, da die Verteilung der Germaniumatome in dem Schichtbereich (G) derart verändert wird, daß Germaniumatome über den gesamten Schichtbereich kontinuierlich verteilt sind, wobei die Verteilungskonzentration C der Germaniumatome in der Richtung der Schichtdicke von der Trägerseite her zu dem Schichtbereich (S) abnimmt. Ferner kann das Licht an der Seite der längeren Wellenlängen, das durch den Schichtbereich (S) nicht in einem wesentlichen Ausmaß absorbiert kierden kann, dadurch, daß die Konzentration G der Germaniumatome in dem Endteil an der Trägerseite in einem sehr hohen Ausmaß erhöht wird, wie es nachstehend beschrieben üjird, in dem Schichtbereich (G) im wesentlichen vollständig absorbiert werden, wenn ein Halbleiterlaser angewandt wird, wodurch Interferenzen, die auf eine Reflexion von der Trägeroberfläche zurückzuführen sind, verhindert werden können.

QQ Fig. 2 bis 10 zeigen typische Beispiele für die Verteilung der in dem Schichtbereich (G) des erfindungsgemäßen fDtoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials enthaltenen Germaniumatome in der Richtung der Schichtdicke.

Qc In Fig. 2 bis 1G zeigt die Abszissenachse die Verteilungskonzentration C der Germaniumatone, während die Drdinaten-

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achse die Schichtdicke des Schichtbereichs (B) zeigt. t_Q zeigt die Lage der Oberfläche des Schichtbereichs (G) an der Trägerseite, und t_T zeigt die Lage der Oberfläche des Schichtbereichs (G) an der Seite, die der Trägerseite entgegengesetzt ist. D.h., daß die Schichtbildung des Germaniumatame enthaltenden Schichtbereichs (G) von der t„-Seite ausgehend in Richtung auf die t_T-Seite fortschreitet.

In Fig. 2 uiird eine erste typische Ausführungsfarm des Tiefenprofils der Verteilungskanzentratian der in dem Schichtbereich (G) enthaltenen Germaniumatome in der Richtung der Schichtdicke gezeigt.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsfarm sind die Germaniumatome in dem gebildeten Schichtbereich (G) van der Grenzflächenlage t₀, an der die Oberfläche, auf der der Germaniumatame enthaltende Schichtbereich (G) zu bilden ist, mit der Oberfläche des Schichtbereichs (G) in Berührung ist, bis zu der Lage t. in der Weise enthalten, daß die Konzentration C der Germaniumatame einen konstanten Wert Ο,. annimmt, während die Konzentration C der Germaniumatome von der Lage t* bis zu der Grenzflächenlage t_T von dem Wert C„ ausgehend allmählich kontinuierlich abnimmt. Die Konzentration C der Germaniumatome erhält in der Grenzflächenlage t_T den Uert C₃.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform nimmt die Konzentration C der enthaltenen Germaniumatome von der Lage tg bis zu der Lage t_T von dem Idert C, ausgehend allmählich und kontinuierlich ab, bis sie in der Lage t_T den liiert C₁-erreicht.

Im Fall der Fig. k tJird die Konzentration C der Germaniumatome von der Lage t„ bis zu der Lage t„ bei einem konstangg ten üJert Cg gehalten, während sie von dem Wert C₇ in der Lage t„ ausgehend bis zu der Lage t_T allmählich kontinuier-

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lieh abnimmt und in der Lage t_T einen Wert von im wesentlichen D erhält. (Unter einer Konzentration. mit einem liJert von im wesentlichen D ist eine unterhalb des nachweisbaren Grenzwertes liegende Konzentration zu verstehen.)

Im Fall der Fig. 5 nimmt die Konzentration C der Germaniumatome von der Lage L, ωο sie den klert C„ hat, bis zu der Lags t_, ωά sie einen Wert van im wesentlichen G erhält, allmählich und kontinuierlich ab.

Bei der in Fig. 6 gezeigten AusführungsfDrm wird die Konzentration C der GErmaniumatome zwischen der Lage t_n und der Lage t, bei einem konstanten ldert C_g gehalten, während sie in der Lage t_T den Wert G*_Q erhält. Zwischen der Lage t, und der Lage t_T nimmt die Konzentration C von der Lage t, bis zu der Lage t- linear ab.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform wird ein derartiges Tiefenprofil gebildet, daß dia Konzentration C von der Lage t„ bis zu der Lage t, einen konstanten Wert C,,^ annimmt, während die Konzentration C von der Lage t_; bis zu der Lage t,- von dem Wert C^p bis zu dem Wert C,.-, linearabnimmt.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform nimmt die Konzentration C der Germaniumatome von der Lage t_R bis zu der Lage t_. in Form einer Funktion erstar Ordnung von dsm Wert Cjj bis zu dem Wert D ab.

oQ In Fig. 3 wird eine Ausführungsform gezfiigt, bei der die i/erteilungskonzentration C dc?r Germaniumatama von der t_R bis zu der Lage ΐ,-.νοη dem Wßrt C₁₁₇ bis zu dem Wert linear abnimmt und zwischen der Lage t,- und der Lage t^ bei dem konstanten Wert C,,.- gehalten wird.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform hat die Uer-

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teilungskonzentration C der Germaniumatome in der Lage t₀ den lüert C₁₇. Die Konzentration C vermindert sich von dem liJert C₁₇ ausgehend am Anfang allmählich und in der Mähe der Lage t,- plötzlich, bis sie in der Lage t, den lüert C,,g

5 erhält.

Zwischen der Lage t, und der Lage t₇ nimmt die Konzentration C am Anfang plötzlich und danach allmählich ab, bis sie in der Lage t„ den Wert C._g erhält. Zwischen der Lage t„ und der Lage t„ nimmt die Konzentration C sehr allmählich ab und erreicht in der Lage t„ den Uert Cp_n- Zwischen der Lage t„ und der Lage t_ nimmt die Konzentration entlang einer Kurve mit der in Fig. 10 gezeigten Gestalt von dem Wert C„_a bis zu einem Uert von im wesentlichen 0 ab.

Uie vorstehend anhand einiger typischer Beispiele für Tiefenprofile der Konzentration von in dem Schichtbereich (G) enthaltenen Germaniumatomen in der Richtung der Schichtdicke unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 10 beschrieben wurde, ist der Schichtbereich (G) im Rahmen der Erfindung geeigneterweise mit einem derartigen Tiefenprofil vorgesehen, daß er an der Trägerseite einen Anteil, in dem die Konzentration C der Germaniumatome einer Anreicherung der Germaniumatome entspricht, und an der Seite der Grenzfläche t_T einen Anteil, in dem die Konzentration C der Germaniumatome einer Verarmung der Germaniumatome bis zu einer Konzentration, die beträchtlich niedriger ist als die Konzentration an der Trägerseite, entspricht, aufweist.

Der am Aufbau der lichtempfangenden Schicht des erfindungsgemäBen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials beteiligte Schichtbereich (G) weist an der Trägerseite geeigneterweise einen lokalisierten Bereich (A), der Germaniumatome vorzugsweise mit einer relativ höheren Konzentration enthält,

ok auf, wie es vorstehend beschrieben wurde.

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Im Fall der Erläuterung unter Bezugnahme auf die in Fig. 2 bis 1D gezeigten Symbole kann der lokalisierte Bereich (A) vorzugsweise innerhalb van 5 pm van der Grenzflächenlage t„ aus vorgesehen sein.
5

Im Rahmen der Erfindung .kann der vorstehend erwähnte lokalisierte Bereich (A) mit dem gesamten Schichtbereich (L₁-), der sich von der Grenzflächenlage t_Q aus bis zu einer Tiefe von 5 pm erstreckt, identisch gemacht werden oder alternativ einen Teil des Schichtbereichs (I__T) bilden.

Es kann in geeigneter Ueise in Abhängigkeit von den erforderlichen Eigenschaften der zu bildenden ersten Schicht (I) festgelegt werden, ob der lokalisierte Bereich (A) als Teil des Schichtbereichs (L₁-) gebildet wird oder den gesamten Schichtbereich (Ly) einnimmt.

Der lokalisierte Bereich (A) kann vorzugsweise gemäß einer derartigen Schichtbildung gebildet werden, daß der

on Höchstwert C der Konzentration C der Germaniumatome in ■°^w max

der Verteilung in der Richtung der Schichtdicke geeigneterweise 1DOD Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 5000 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 1 χ 10 Atom-ppm oder mehr, bezogen auf die Summe der Germanium- und der Siliciumatome, beträgt.

D.h., daß der Germaniumatome enthaltende Schichtbereich (G) im Rahmen der Erfindung so gebildet wird, daß der

Höchstwert C der Uerteilungskonzentration innerhalb max ^a

einer Schichtdicke von 5 pm von der Trägerseite aus (in dem Schichtbereich mit eine
rechnet) vorliegen kann.

Schichtbereich mit einer Dicke von 5 pm, von t„ aus ge-

Im Rahmen der Erfindung kann der Gehalt der Germaniumatome in dem Germaniumatome enthaltenden Schichtbereich (G) in geeigneter Weise nach Wunsch sd festgelegt werden, daß die

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Aufgabe der Erfindung wirksam gelöst luird, und dieser Gehalt kann geeigneterweise 1 bis 10 χ 1D Atam-ppm, vorzugsweise 100 bis 9,5 χ 10 Atam-ppm und insbesondere 500 bis 8 χ 10 Atom-ppm betragen.

Im Rahmen der Erfindung sollte die Menge der Wasserstoffatome (H) oder die Menge der Halogenatome (X)· oder die Summe der Mengen der Wasserstoffatome und der Halogenatome (H + X), die in dem am Aufbau der zu bildenden ersten Schicht (I) beteiligten Schichtbereich (S) enthalten sein •sollen, geeignetertueise 1 bis k0 Atom-%, vorzugsweise 5 bis

30 Atom-% und insbesondere 5 bis 25 Atom-% betragen.

In dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmate-.rial gehören die Schichtdicke des Schichtbereichs (G) und die Schichtdicke des Schichtbereichs (S) zu den Faktoren, die für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung wichtig sind. weshalb bei der Gestaltung des fotaleitfähigen Aufzeichnungsmaterials in ausreichendem Maße auf diese Schichtdicken geachtet werden sollte, damit dem gebildeten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial gewünschte Eigenschaften verliehen werden können

Im Rahmen der Erfindung kann die Schichtdicke T_R des Schichtbereichs (G) geeigneterweise 3,0 nm bis 50 pm, vorzugsweise k,O nm bis k0 pm und insbesondere 5,0 nm bis 30 pm betragen.

Andererseits kann die Schichtdicke T des Schichtbereichs (S) geeigneterweise 0,5 bis 90 pm, vorzugsweise 1 bis Θ0 pm und insbesondere 2 bis 50 pm betragen.

Die Summe (T„ + T) der vorstehend erwähnten Schichtdicken T„ und T kann bei der Gestaltung der Schichten des fotaleitfähigen Aufzeichnungsmaterials geeigneterweise auf der Grundlage einer gegenseitigen organischen Beziehung zwi-

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sehen den für beide Schichtbereiche erforderlichen Eigenschaften und den für die gesamte amorphe Schicht erforderlichen Eigenschaften in der gewünschten Weise festgelegt werden.
5

In dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial kann der numerische Bereich für die vorstehend erwähnte Summe (T„ + T) geeigneterweise 1 bis 100 pm, vorzugsweise 1 bis SO pm und insbesondere 2 bis 50 pm betragen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsfarm der Erfindung werden die numerischen Werte für die einzelnen, vorstehend erwähnten Schichtdicken T_R und T vorzugsweise so gewählt, daß die Beziehung Tg/T = 1 erfüllt wird.

Bei der Wahl der numerischen Werte für die Schichtdicken T_n

und T in.dem vorstehend erwähnten Fall sollten die Werte von Tg und T vorzugsweise derart festgelegt werden, daß die Beziehung Tg/T ^0,9 und insbesondere T„/T ^0,S erfüllt wird.

Wenn der Gehalt der Germaniumatome in dem Schichtbereich (G) im Rahmen der Erfindung 1 χ 10 Atom-ppm oder mehr beträgt, sollte der Schichtbereich (G) geeigneterweise mit einer möglichst geringen Schichtdicke T_n, die

geeigneterweise 30 pm oder weniger, vorzugsweise 25 pm oder weniger und insbesondere 20 pm oder weniger beträgt, hergestellt werden.

Beispiele für Halogenatome (X), die gegebenenfalls in den·

Schichtbereich (G) und den Schichtbereich (S), aus denen die erste Schicht (I) gebildet wird, eingebaut werden können, sind im Rahmen der Erfindung Fluor, Chlor, Brom und Jod, or wobei Fluor und Chlor besonders bevorzugt werden.

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Die Bildung des aus a-SiGe(H,X) bestehenden Schichtbereichs (G) kann erfindungsgemäß durch ein V/akuumbedampfungsverfahren unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ianenplattierverfahren, durchgeführt werden. Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung des aus a-SiGe(H,X) bestehenden Schichtbereichs (G) durch das Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein zur Zuführung von Siliciumatamen (Si) befähigtes gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Si und ein zur Zuführung von Germaniumatomen (Ge) befähigtes Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge, gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Zuführung von Halogenatomen (X), in eine Abscheidungskammer, die im Inneren auf einen verminderten Druck gebracht werden kann, eingeleitet werden und daß in der Abscheidungskammer eine Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf der Oberfläche eines Trägers, der in eine vorher festgelegte Lage gebracht wurde, eine aus a-SiGe(H'X) bestehende Schicht gebildet wird. Für eine ungleichmäßige Verteilung der Germaniumatome kann eine aus a-SiGe(H,X) bestehende Schicht gebildet werden, während das Tiefenprofil der Germaniumatome gemäß einer Kurve der gewünschten Änderungsgeschwindigkeit reguliert bzw. gesteuert wird. Alternativ kann für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren ein ggf. z. B. mit He oder Ar verdünntes gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge, gegebenenfalls zusammen mit einem Gas für die Einfüh-

30 rung von Wasserstoffatomen (H) und/oder einem

Gas für die Einführung von Halogenatomen (X),

falls dies erwünscht ist, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, wenn die Zerstäubung unter Anwendung eines aus Si bestehenden Targets oder von

3g zwei plattenförmigen Targets, von denen eines aus Si und das andere aus Ge besteht, oder eines aus einer Mischung

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van Si und Ge bestehenden Targets in einer Atmosphäre aus einem Inertgas wie z. B. Ar oder He oder aus einer auf diesen Gasen basierenden Gasmischung durchgeführt wird, wodurch eine Plasmaatmosphäre aus einem gewünschten Gas gebildet ujird, und die Zerstäubung des vorstehend erwähnten Targets kann durchgeführt werden, während die GasdurchfIuB-geschüjindigkeit des gasförmigen Ausgangsmaterials für die Zuführung von Ge gemäß einer Kurve der gewünschten Änderungsgeschwindigkeit gesteuert wirdo

Zu dem im Rahmen der Erfindung für die Zuführung von Si einzusetzenden gasförmigen Ausgangsmaterial können als wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane) wie z. B. SiH, , Si₂H₆, Si₃Hg, Si,H_1Q und andere gehören. SiH, und Ξί,-,Η,- werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der Zuführung von Si besonders bevorzugt.

Als Substanz, die ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge sein kann, können in wirksamer üJeise gasförmige oder vergasbare Germaniumhydride (Germane) wie z. B. GeH^, Ge₂H₆, Ge₃Hg, Ge₄H^, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ee„H.n und GeqHr,_n eingesetzt werden. Im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schiehtbildung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der Zuführung von Ge werden GeH, , Ge„Hg und Ge₃Hg besonders bevorzugt.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung van Halogenatomen, die im Rahmen der Erfindung einzusetzen sind, kann eine V/ielzahl von Halogenverbindungen, wozu z. B. vorzugsweise gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen wie z. B. gasförmige Halogene, Halogenide und Interhalogenverbindungen oder mit Halogenen substituierte Silanderivate gehören, erwähnt werden.

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Im Rahmen der Erfindung können als wirksame Ausgangsmaterialien für die Einführung von Halogenatomen auch gasförmige oder vergasbare Siliciumverbindungen, die Halogenatome enthalten und die aus Siliciumatomen und Halogenatomen als am Aufbau beteiligten Elementen gebildet sind, eingesetzt werden.

Als typische Beispiele für Halogenverbindungen, die im Rahmen der Erfindung vorzugsweise eingesetzt werden, können gasförmige Halogene wie z. B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Interhalogenverbindungen wie z. B. BrF, ClF, ClF,, BrFc, BrF,, JF.,, JF₇, JCl und JBr erwähnt werden.

Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindungen, d.h. als mit Halogenen substituierte Silanderivate, können vorzugsweise Siliciumhalogenide wie z. B. SiF, , Si„F,., SiCl, und SiBr, eingesetzt werden.

Wenn das erfindungsgemäße fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial durch das Glimmentladungsverfahren unter Anwendung einer solchen Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung gebildet wird, kann auf einem gewünschten Träger ein aus Halogenatome enthaltendem a-SiGe bestehender Schichtbereich (G) gebildet werden, ohne daß als zur Zuführung von Si befähigtes gasförmiges Ausgangsmaterial ein gasförmiges Siliciumhydrid zusammen mit dem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge eingesetzt wird.

Im Fall der Bildung des Halogenatome enthaltenden Schichtbereichs (G) durch das Glimmentladungsverfahren besteht die grundlegende Verfahrensweise beispielsweise darin, daß ein Siliciumhalogenid als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Si, ein Germaniumhydrid als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge und ein Gas wie z. gg B. Ar, h' oder He in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis in die zur Bildung des Schichtbereichs (G)

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dienende Abscheidungskammer eingeleitet uierden und daß eine Glimmentladung angeregt wird, um eine f'lasmaatmosphäre aus diesen Gasen zu bilden, uodurch auf einem gewünschten Träger der Schichtbereich (G) gebildet tuerden kann. Für eine einfachere Steuerung des Anteils der eingebauten üJasserstoffatcme können mit diesen Gasen auch Wasserstoffgas ader eine gasförmige, Wasserstoffatome enthaltende Siliciumverbindung in einer gewünschten Menge zur Bildung der Schicht v/ermischt werden.

F.erner ist jedes Gas nicht auf eine einzelne Spezies eingeschränkt, sondern es können mehrere Spezies in irgendeinem gewünschten Mischungsverhältnis eingesetzt werden.

Für die Bildung des aus a-SiGe(H,X) bestehenden Schichtbereichs (G) durch das reaktive Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren können beispielsweise im Fall

5 des Zerstäubungsverfahrens zwei plattenförmige Targets,

von denen eines aus Si und das andere aus Ge besteht, oder ein Si und Ge enthaltendes Target in einer gewünschten Gasplasmaatmosphäre zerstäubt werden, während im Fall des Ionenplattierverfahrens beispielsweise polykristallines SiIi- IQ cium oder Einkristall-Silicium und polykristallines Germanium oder Einkristall-Germanium als Verdampfungsquelle in ein Verdampfungsschiffchen hineingebracht werden können und der Verdampfungsquelle durch Erhitzen nach dem Widerstandsheizverfahren oder dem Elektronenstrahlverfahren verdampft 2g und dem fliegenden', verdampften Produkt ein Durchtritt durch eine gewünschte Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird.

Im Fall des Zerstäubungsverfahrens und des Ionenplattierverfahrens können in die gebildete Schicht Halogenatome 2Q eingeführt werden, indem die gasförmige Halogenverbindung oder die gasförmige, Halogenatome enthaltende Siliciumverbindung, die vorstehend erwähnt wurden, in eine Abscheidungskammer eingeleitet wird und eine Plasmaatmosphäre aus diesem Gas gebildet wird.

Andererseits kann für die Einführung von Wasserstoffatomen

ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen, beispielsweise H~ oder Gase wie z.B. Silane und/oder Germaniumhydride, wie sie vorstehend er- _Q wähnt wurden, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, worauf eine Plasmaatmosphäre aus diesen Gasen gebildet wird.

Im Rahmen der Erfindung können als gasförmiges Ausgangs-„p. material für die Einführung von Halogenatomen die Halogenide oder halogenhaltigen Siliciumverbindungen, die vor-

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stehend erwähnt wurden, wirksam eingesetzt werden. Im übrigen ist es auch möglich, als wirksames Ausgangsmaterial für die Bildung des Schichtbereichs (G) gasförmige oder vergasbare Substanzen, wozu Halogenide, die Wasserstoffatome als eine der am Aufbau beteiligten Atomarten enthalten, z.B. Halogenwasserstoffe wie z.B. HF, HCl, HBr und HJ, halogensubstituierte Siliciumhydride wie z.B. SiH₂F₂, SiH₂J₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Br₂ und SiHBr₃, halogenierte Germaniumhydride wie z.B. GeHF₃, GeH₂F₂, GeH₃F, GeHCl₃, GeH₂Cl₂, GeH₃Cl, GeHBr₃, GeH₂Br₂, GeH₃Br, GeHJ₃, GeH₉J₂ oder GeH₃J und Germaniumhalogenide wie z.B. GeF₄, GeCl₄, GeBr₄, GeJ₄, GeF₂, GeCl₂, GeBr₂ und GeJ₂ gehören, einzusetzen.

je Unter diesen Substanzen können Halogenide, die ein Wasserstoffatom oder Wasserstoffatome enthalten, vorzugsweise · als Ausgangsmaterial für die Einführung von Halogenatomen eingesetzt werden, weil während der Bildung des Schichtbereichs (G) gleichzeitig mit der Einführung von Halogenato-

„_. men in die Schicht Wasserstoff atome eingeführt werden können, die hinsichtlich der Steuerung der elektrischen oder fotoelektrischen Eigenschaften sehr wirksam sind.

Für die Einführung von Wasserstoffatomen in die Struktur

des Schichtbereichs (G) kann anders als bei den vorstehend 2b

erwähnten Verfahren ermöglicht werden, daß in einer Ab-

Tt i^\

scheidungskammer H₉ oder ein Siliciumhydrid wie z.B. SiH₄, Si₂H₆, Si,Hg oder Si₄H₁₀ zusammen mit Germanium oder einer Germaniumverbindung für die Zuführung von Ge oder ein Germaniumhydrid wie z.B. GeH₄, Ge₂Hg, Ge₃H^, Ge₄H₁-Q, Ge₅-H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₃H₁₈ oder Ge₉H₂₀ zusammen mit Silicium oder einer Siliciumverbindung für die Zuführung von Si gemeinsam vorliegen, worauf eine Entladung angeregt wird.

UemülJ einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll te die Menge der Wasserstoffatome (H) oder die Menge der

Halogenatome (X) oder die Summe der Mengen der Wasserstoffatome und der Halogenatome (H+X), die in dem· am Aufbau der zu bildenden ersten Schicht (I) beteiligten Schichtbereich (G) enthalten sein sollen, geeigneterweise 0,01 bis 40 Atom-!, vorzugsweise 0,05 bis 30 Atom-! und insbesondere 0,1 bis 25 Atom-! betragen.

Für die Regulierung bzw. Steuerung der Menge der Wasser- £0 Stoffatome (H) und/o'der der Halogenatome (X), die in dem

Schichtbereich (G) enthalten sein sollen, können beispielsweise die Trägertemperatur und/oder die Menge der in das Abscheidungsvorrichtungssystem einzuleitenden Ausgangsmaterialien, die für den Einbau von Wasserstoffatomen (H) ■j^g oder Halogenatomen (X) eingesetzt werden, die Entladungsleistung usw. gesteuert werden.

Im Rahmen der Erfindung werden für die Bildung des aus a-Si(H,X) bestehenden Schichtbereichs (S) die Ausgangsmate-

2Q rialien (I) für die Bildung des Schichtbereichs (G), aus denen das gasförmige Ausgangsmaterial für die Zuführung von Ge weggelassen worden ist, {[die Ausgangsmaterialien (II) für die Bildung des Schichtbereichs (S)J eingesetzt, und die Schichtbildung kann nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie bei der Bildung des Schichtbereichs (G) durchgeführt werden.

Im einzelnen kann der aus a-Si(H,X) bestehende Schichtbereich (S) erfindungsgemäß durch das Vakuumbedampfungsverfahren unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren oder das Ionenplattierverfahren, gebildet werden. Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung des aus a-Si(H,X) bestehenden Schichtbereichs (S) durch das Glimmentladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein zur Zuführung von Siliciumatomen

befähigtes gasförmiges Ausgangsmaterial für die Zuführung von Si, wie es vorstehend beschrieben wurde, gegebenenfalls zusammen mit gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Einführung von Wasserstoff atomen (H) und/d>.der von Halogenatomen (X), in eine Abscheidungskammer, die im Inneren auf einen verminderten Druck gebracht werden kann, eingeleitet wird und daß in der Abscheidungskammer eine Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf einem gewünschten Träger, der in

IQ eine vorher festgelegte Lage gebracht wurde, eine aus a-Si(H,X) bestehende Schicht gebildet wird. Alternativ können für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren Gase für die Einführung von Wasserstoffatomen (H) und/oder von Halogenatomen (X) in eine Abscheidungskammer eingeleitet wer-

^g den, wenn die Zerstäubung eines aus Si bestehenden Targets in einem Inertgas wie z.B. Ar oder He oder in einer auf diesen Gasen basierenden Gasmischung durchgeführt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial kann in den Germaniumatome enthaltenden Schichtbereich (G) und/oder in den Schichtbereich (S), der keine Germaniumatome enthält, auch eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften eingebaut werden, wodurch die Leitfähigkeitseigenschaften des Schichtbereichs (G) und/oder des Schichtbereichs (S) frei gesteuert bzw. reguliert werden können.

Als Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften können die auf dem Halbleitergebiet eingesetzten Fremdstoffe erwähnt werden. Im Rahmen der Erfindung können Fremdstoffe vom p-Typ, die Si oder Ge, der Atomart, die am Aufbau des eine Substanz (C) enthaltenden Schichtbereichs (PN) beteiligt ist, Leitfähigkeitseigenschaften vom p-Typ verleihen, und Fremdstoffe vom η-Typ, die dieser Atomart

Leitfähigkeitseigenschaften vom η-Typ verleihen, eingesetzt 35

werden.

Im einzelnen können als Fremdstoffe vom p-Typ Atome, die zu der Gruppe III des Periodensystems gehören (Atome der Gruppe III), wie z.B. B (Bor), Al (Aluminium), Ga (Gallium), In (Indium) und Tl (Thallium), erwähnt werden, wobei B und Ga bevorzugt werden.

Als Fremdstoffe vom η-Typ können die zu der Gruppe V des Periodensystems gehörenden Atome wie z.B. P (Phosphor), As (Arsen), Sb (Antimon) und Bi (Wismut) erwähnt werden, wobei P und As bevorzugt werden.

Im Rahmen der Erfindung kann der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in dem Schichtbereich

lg (PN) in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der für den Schichtbereich (PN) erforderlichen Leitfähigkeit oder von Eigenschaften anderer Schichtbereiche , die in unmittelbarer Berühung mit dem Schichtbereich (PN) vorgesehen sind, oder von organischen Beziehungen, beispielsweise der Be-Ziehung zu den Eigenschaften der erwähnten anderen Schichten oder des Trägers an der Berührungs-Grenzfläche usw. gewählt werden.

Wenn die vorstehend erwähnte Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeit in die erste Schicht (I) örtlich in einen gewünschten Schichtbereich der ersten Schicht (I), insbesondere in einen Endteil-Schichtbereich (E) an der Trägerseite der ersten Schicht (I), eingebaut werden soll, wird der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der· Leitfä_g0 higkeitseigenschaften geeigneterweise unter gebührender Berücksichtigung der Beziehungen zu den Eigenschaften anderer Schichtbereiche, die in unmittelbarer Berührung mit. dem Schichtbereich (E) vorgesehen sind, oder zu den Eigenschaften an der Berührungs-Grenzfläche mit den erwähnten anderen Schichtbereichen festgelegt.

Im Rahmen der Erfindung sollte der Gehalt der in dem

Schichtbereich (PN) enthaltenen Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit geeigneterweise 0,01 bis 5x10 Atom-ppm, vorzugsweise 0,5 bis 1x10 Atom-ppm und insbesondere 1 bis 5x10 Atom-ppm betragen.

Wenn im Rahmen der Erfindung der Gehalt der Substanz (C) in dem Schichtbereich (PN) geeigneterweise 30 Atom-ppm oder

IQ mehr, vorzugsweise 50 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 100 Atom-ppm oder mehr beträgt, ist die-Substanz (C) geeigneterweise örtlich in einem Teil des Schichtbereichs der ersten Schicht (I) enthalten und insbesondere in dem Endteil-Schichtbereich (E) an der Trägerseite der ersten

₁₅ Schicht (I) lokalisiert.

Bei dem vorstehend erwähnten Aufbau können dadurch, daß die Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit derart in den End.teil-Schichtbereich (E) an der Trägerseite

2Q der ersten Schicht (I) eingebaut wird, daß ihr Gehalt den vorstehend erwähnten Wert hat oder höher ist, beispielsweise folgende Vorteile erzielt werden: in dem Fall, daß die einzubauende Substanz (C) ein Fremdstoff vom p-Typ, wie er vorstehend erwähnt wurde, ist, kann die Wanderung

2g von Elektronen, die von der Trägerseite her in die erste Schicht (L) injiziert werden, wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der zweiten Schicht (II) einer Ladungsbehandlung zu positiver Polarität unterzogen wird. Andererseits kann in dem Fall, daß die einzubauende Sub-

__n stanz (C) ein Fremdstoff vom η-Typ ist, die Wanderung positiver Löcher, die von der Trägerseite her in die erste Schicht (I) injiziert werden, wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der zweiten Schicht (II) einer Ladungsbehandlung zu negativer Polarität unterzogen wird.

So kann in dem Fall, daß in den vorstehend erwähnten Endteil-Schichtbereich (E) eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften mit einer bestimmten Polaritat eingebaut ist, der andere Schichtbereich der ersten Schicht (I), nämlich der Schichtbereich (Z), der nicht zu dem vorstehend erwähnten Endteil-Schichtbereich (E) gehört, eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeit mit der anderen Polarität enthalten, oder der Schichtbereich (Z) IQ kann eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften enthalten, die die gleiche Polarität hat, jedoch in einer Menge enthalten ist, die viel geringer ist als die praktisch verwendete Menge, die in dem Endteil-Schichtbereich (E) enthalten ist.

In einem solchen Fall kann der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften, die in dem vorstehend erwähnten Schichtbereich (Z) enthalten ist, in geeigneter Weise nach Wunsch in Abhängigkeit von der PoIarität der in dem Endteil-Schichtbereich (E) enthaltenen Substanz (C) festgelegt werden, wobei dieser Gehalt in dem Schichtbereich (Zi)I'jedoch geeigneterweise 0,001 bis 1000 Atom-ppm, vorzugsweise 0,05 bis 500 Atom-ppm und insbesondere 0,-1i bis 200 Ätom-ppm beträgt.

Wenn im Rahmen der Erfindung in dem Endteil-Schichtbereich

(E) und in dem Schichtbereich (Z) die gleiche Art einer Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthalten ist, sollte der Gehalt in dem Schichtbereich (Z) vorzugs-„^ weise 30·Atom-ppm oder weniger betragen. Im Unterschied zu den vorstehend erwähnten Fällen ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, einen Schichtbereich, der eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeit mit einer Polarität enthält, und einen Schichtbereich, der eine Substanz für die Steuerung der Leitfähigkeit mit der anderen Polarität enthält, in unmittelbarer Berührung miteinander vor-

zusehen, wodurch in dem Berührungsbereich eine sog. Verarmungsschicht gebildet wird. In der ersten Schicht (I) werden beispielsweise ein Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremdstoff vom p-Typ enthält, und ein Schichtbereich, der den vorstehend erwähnten Fremdstoff vom n-Typ enthält, in unmittelbarer Berührung miteinander unter Bildung eines sog. pn-Übergangs ausgebildet, wodurch eine Verarmungsschicht gebildet werden kann.

Für den Einbau einer Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeitseigenschaften wie z.B. von Atomen der Gruppe TII oder Atomen der Gruppe V in die Struktur der ersten Schicht (I) können ein Ausgangsmaterial für die Einführung

j.g der Atome der Gruppe III oder ein Ausgangsmaterial für die Einführung der Atome der Gruppe V während der Schichtbildung zusammen mit den Ausgangsmaterialien für die Bildung des Schichtbereichs im gasförmigen Zustand in eine Absehe idungskammer eingeleitet werden. Als Ausgangsmateria-

₂Q lien, die für die Einführung der Atome der Gruppe III eingesetzt werden können, werden geeigneterweise diejenigen verwendet, die bei Raumtemperatur unter Atmosphärendruck gasförmig sind oder die mindestens unter den Schichtbildungsbedingungen leicht vergast werden können. Als typi-

„p. s.che Beispiele solcher Ausgangsmaterialien für die Einführung der Atome der Gruppe III können Borhydride wie z.B. B₂H₆, B₄H₁₀, B₅H₁₁, B₆H₁₀, B₅H₁₂, B₅H₉ und B₅H₁₄ und Borhalogenide wie z.B. BF₃, BCl, oder BBr,, die Verbindungen für die Einführung von Boratomen sind, erwähnt werden. Im übrigen können auch beispielsweise AlCl,, GaCl,, Ga(CH,).,, InCl, und TlCl, als Ausgangsmaterialien für die Einführung von Atomen der Gruppe III eingesetzt werden.

Als Ausgangsmaterialien für die Einführung der Atome der Gruppe V, die im Rahmen der Erfindung wirksam eingesetzt ·

werden können, können Phosphorhydride wie. z.B. PH^ oder

— 9^ —

P₂H₄ und Phosphorhalogenide wie z.B. PH₄J, PF₃, PF₅,

PCl₁-, PBr₃ und PJ₃, die Ausgangsmaterialien für die Einführung von Phosphoratomen darstellen, erwähnt, werden. Im übrigen können· als wirksame Ausgangsmaterialien für die Einführung von Atomen der Gruppe V auch AsH₃, AsF₃, AsCl₃, AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₃, SbF₅₃ SbCl₃, SbCl₅, BiH₃, BiCl₃ und BiBr₃ usw. eingesetzt werden.

"LQ In dem erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterial ist in der ersten Schicht (I) ein Sauerstoffatome enthaltender Schichtbereich (0) vorgesehen, um Verbesserungen hinsichtlich der Erzielung einer höheren Lichtempfindlichkeit und eines höheren Dunkelwiderstandes und ferner eine

2g Verbesserung der Haftung zwischen dem Träger und der ersten Schicht (I) zu erzielen. Die in der ersten Schicht (I) enthaltenen Sauerstoffatome können entweder überall in dem gesamten Schichtbereich der ersten Schicht (I) oder nur örtlich in- einem Teil des Schichtbereichs der ersten Schicht

2o (I) enthalten sein.

Im Rahmen der Erfindung ist die Verteilungskonzentration C(O) der Sauerstoffatome (0) überall in der gesamten ersten Schicht (I) ungleichmäßig und verändert sich in der Richtung der Schichtdicke stufenweise.

Wie es in Fig. 11 gezeigt wird, enthält die erste Schicht (I) 102 des in Fig. 1 gezeigten fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials 100 Sauerstoffatome und weist einen ersten Schichtbereich (1) 107 mit einer Verteilungskonzentration der Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke, die den Wert C(1) hat, einen zweiten Schichtbereich (2) 109, in der diese Verteilungskonzentration den Wert C(2) hat, und einen dritten Schichtbereich (3) 108, in der diese

_g5 .Verteilungskonzentration den Wert C(3) hat, auf. Ferner

kann die Berührungs-Grenzfläche zwischen dem Schichtbereich

(G) 104 und dem Schichtbereich (S) 105 in irgendeinem

Schichtbereich, der aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Schichtbereich ausgewählt ist, vorliegen.

Im Rahmen der Erfindung ist es nicht unerläßlich notwendig, daß in allen drei Schichtbereichen, nämlich in dem vorstehend erwähnten ersten, zweiten und dritten Schichtbereich, Sauerstoff enthalten ist. Wenn jedoch in einem dieser

-^q Schichtbereiche keine Sauerstoffatome enthalten sind, müssen in den beiden anderen Schichtbereichen Sauerstoffatome enthalten sein, wobei die Verteilungskonzentration der Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke in diesen beiden anderen Schichtbereichen verschieden sein muß und die Ver-

•jc teilungskonzentration in dem dritten Schichtbereich nicht allein den Höchstwert annehmen darf.

Mit anderen Worten, wenn irgendeiner der Werte C(1), C(2) und C(3) 0 ist, müssen die einzelnen Schichtbereiche so

₂Q gebildet werden, daß die Werte der Verteilungskonzentration der Sauerstoffatome in den beiden anderen Schichtbereichen nicht 0 und nicht gleich sind. Wenn andererseits in dem ersten, dem zweiten und dem dritten Schichtbereich Sauer-. stoffatome enthalten sind, sind die Sauerstoffatome in den·

₂P- einzelnen Schichtbereichen mit der Maßgabe enthalten, daß die drei Werte der Verteilungskonzentration in den einzelnen Schichtbereichen nicht gleichzeitig gleich sein können und daß die Verteilunskonzentration in dem dritten Schichtbereich nicht allein den Höchstwert darstellen kann. D.h., wenn keiner der Werte C(1), C(2) und C(3) 0 ist, können die drei Werte C(1), C(2) und C(3) nicht gleichzeitig gleich sein und kann C(3) nicht allein den Höchstwert annehmen.

Auf diese Weise kann eine Injektion von Ladungen von der

Seite der zweiten Schicht (II) 103 oder der Seite des Trä-35

gers'101 her in die erste Schicht U) 102 wirksam verhin-

dert werden, wenn eine Ladungsbehandlung durchgeführt wird, und gleichzeitig können eine Verbesserung des Dunke lwule rstandes der ersten Schicht (I) 102 selbst sowie eine Verbesserung der Haftung zwischen dem Träger 101 und der ersten Schicht (I) 102 erzielt werden. Es ist notwendig, die erste Schicht (I) 102 so zu gestalten, daß die Verteilungskonzentration C(3) der Sauerstoffatome in dem dritten Schichtbereich (3) nicht allein den Höchstwert annehmen kann, um ^zu erreichen, daß die erste Schicht (I) 102 eine Lichtempfindlichkeit und einen Dunkelwiderstand hat, die für die praktische Anwendung zufriedenstellend sind, daß die Injektion von Ladungen in die erste Schicht (I) 102 in ausreichendem Maße verhindert werden kann und daß ferner die in

■£5 der ersten Schicht (I) 102 erzeugten Fototräger wirksam transportiert werden können.

In diesem Fall ist die Schichtdicke des dritten Schichtbereichs (3) geeigneterweise in ausreichendem Maße größer als die Schichtdicken der beiden anderen Schichtbereiche. Die erste Schicht (I) 102 sollte vorzugsweise derart gestaltet werden, daß die Schichtdicke der dritten Schicht (3) mindestens 1/5 der Schichtdicke der ersten Schicht (I) 102 beträgt.

Im Rahmen der Erfindung sollte die Schichtdicke des ersten Schichtbereichs (D und des zweiten Schichtbereichs (2) geeigneterweise 0,003 bis 30 pm, vorzugsweise 0,004 bis 2Ö μΐη und insbesondere 0,005 bis 10 pm betragen.

Andererseits sollte die Schichtdicke des dritten Schichtbereichs (3) geeigneterweise 1 bis 100 pm, vorzugsweise 1 bis 80 pm und Insbesondere 2 bis 50 pm betragen.

_ Wenn die lichtempfangende Schicht so gestaltet wird, daß dem ersten Schichtbereich (1) und dem zweiten Schichtbe-

reich (2) hauptsächlich die Funktion einer sogv Ladungsinjektion-Verhinderungsschicht, die eine Injektion von Ladungen in die erste Schicht (I) verhindert, verliehen wird, sollte für die Schichtdicke des ersten Schichtbereichs (1) und des zweiten Schichtbereichs (2) geeigneterweise jeweils ein Wert von 10 jum oder ein kleinerer Wert gewählt werden.

Wenn die lichtempfangende Schicht so gestaltet wird, daß jQ dem dritten Schichtbereich (3) hauptsächlich die Funktion einer Ladungserzeugungsschicht verliehen wird, wird die Schichtdicke des Schichtbereichs (3) in geeigneter Weise in Abhängigkeit von dem Absorptionskoeffizienten für das Licht aus der angewandten Lichtquelle festgelegt.

Wenn in diesem Fall eine Lichtquelle angewandt werden soll, die auf dem Gebiet der Elektrofotografie üblicherweise verwendet wird, kann die Schichtdicke des dritten Schichtbereichs (3) höchstens etwa 10 μτα. betragen.

Um dem dritten Schichtbereich (3) hauptsächlich die Funktion einer Ladungstransportschicht zu verleihen, sollte die Dicke dieses Schichtbereichs geeigneterweise mindestens 5 jum betragen.

Im Rahmen der Erfindung sollte der Höchstwert der Verteilungskonzentrationen C(1), C(2) und C(3) der Sauerstoffatome geeigneterweise 67 Atom-S oder weniger, vorzugsweise 50 Atom-£ oder weniger und insbesondere 40 Atom-? oder weni_o ger, bezogen auf die Summe der Siliciumatome, Germaniumatome und Sauerstoffatome ^nachstehend als "TCSiGeO)" bezeichnetj, betragen.

In dem Fall, daß die vorstehend erwähnten Werte C(1), C(2)

und C(3) der Verteilungskonzentration nicht 0 sind, sollte 35

der Mindestwert geeigneterweise 1 Atom-ppm oder mehr, vor-

zugsweise 50 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 100 Atom-

ppm oder mehr, bezogen auf T(SiGeO), betragen.

5 Im Rahmen der Erfindung sind Sauerstoffatome überall in

der gesamten ersten Schicht (I) in der Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig verteilt, jedoch sind sie in den einzelnen Bereichen, dem ersten, zweiten und dritten Schichtbereich, in der Richtung der Schichtdicke gleichmäßig verteilt.

Figuren 12 bis 16 zeigen typische Beispiele für Tiefenprofile von Sauerstoffatomen in der ersten Schicht (I) als Ganzem. Für die Erläuterung dieser Figuren haben die Symbole dieselben Bedeutungen, wie sie in Fig. 2 bis 10 an-

15 gewandt wurden, falls nichts anderes angegeben ist.

Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform hat die Verteilungskonzentration C(O) der Sauerstoffatome von der Lage tg bis zu der Lage t_g einen konstanten Wert C₂₁, wäh-2Q rend sie von der Lage t„ bis zu der Lage t_T einen konstanten Wert C₂₂ hat.

Bei der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform hat die Verteilungskonzentration C(O) der Sauerstoffatome von der ₂g Lage tg bis zu der Lage t..._o einen konstanten Wert C₂,, während sie von der Lage t.„ bis zu der Lage t₁₁ den Wert C_?. und von der Lage t.... bis zu der Lage t_T den Wert C₇₁- hat und folglich in drei Stufen abnimmt.

Q Bei der Ausführungsform von Fig. 14 hat die Verteilungskonzentration C(O) von der Lage t_R bis zu der Lage t..„ den Wert C₂g, während sie von der Lage t-₂ bis zu der Lage t™ den Weirt C₂₇ hat.

Bei der Ausführungsform von Fig. 15 hat die Verteilungskonzentration C(O) von der Lage t_ß bis zu der Lage t.., den

Wert C₂₈, während sie von der Lage t.., bis zu der Lage t^, den Wert C~g und von der Lage t^. bis zu der Lage t_T den Wert C,Q hat. Die Verteilungskonzentration C(O) der Sauer-

5 stoffatome steigt folglich in drei Stufen an.

Bei der Ausführungsform von Fig. 16 hat die Konzentration C(O) der Sauerstoffatome von der Lage t_R bis zu der Lage t.jr den Wert C₅₁, von der Lage t. r bis zu der Lage t₁₆ den "LQ We',rt Cv- und von der Lage t_1fi bis zu der Lage t™ den Wert C,,. Die Verteilungskonzentration der Sauerstoffatome hat an der Trägerseite und an der Seite, die der zweiten Schicht (II) zugewandt ist, einen höheren Wert.

jg Für die Bildung des Sauerstoffatome enthaltenden Schichtbereichs (0) in der ersten Schicht (I) kann im Rahmen der .Erfindung während der Bildung der ersten Schicht (I) ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen zusammen mit dem vorstehend erwähnten Ausgangsmaterial für

OQ die Bildung der ersten Schicht (I) eingesetzt und in die Schicht eingebaut werden, während die Mengen dieser Ausgangsmaterialien gesteuert bzw. reguliert werden.

Wenn für die Bildung des Schichtbereichs (O) das Glimmentladungsverfahren angewandt wird, kann das gasförmige Ausgangsmaterial für die Bildung des Schichtbereichs (O) hergestellt werden, indem zu dem Ausgangsmaterial, das in der gewünschten Weise aus den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien für die Bildung der ersten Schicht (I) ausgewählt wurde, ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen hinzugegeben wird. Als ein solches Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen können die meisten gasförmigen oder vergasbaren Substanzen, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens Sauerstoffatome enthalten, eingesetzt werden.

' " 343970?

Es kann beispielsweise eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als am Aufhau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmateria1, das Sauerstoffatome (O) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und gegebenenfalls einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis; eine Mischung aus einem gasförmigen Aus-

"LQ gangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome und Wasserstoffatome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, ebenfalls in einem gewünschten Mischungsverhältnis, oder eine Mischung aus einem gas-

-^g förmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) als-am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si), Sauerstoffatome (0) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, eingesetzt werden.

Alternativ kann auch eine Mischung aus einem gasförmigen

Ausgangsmaterial, das Siliciumatome (Si) und Wasserstoffatome (H) als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Sauerstoffatome (0) 2g als am Aufbau beteiligte Atome enthält, eingesetzt werden.

Im einzelnen können beispielsweise Sauerstoff (O₇), Ozon (O₃), Stickstoffmonoxid (NO) ,· Stickstof fdioxid (NO₂ ), Distickstoffmonoxid (N₉O), Distickstofftrioxid (N₇O,), Di-

₃₀ stickstofftetroxid (N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N₇O₅)

und Stickstofftrioxid (NO,) und niedere Siloxane, die als am Aufbau beteiligte Atome Siliciumatome (Si), Sauerstoffatome (0) und Wasserstoffatome (H) enthalten, wie z.B. Disiloxan (H₃SiOSiH₃) und Trisiloxan (H₃SiOSiH₂OSiH₃) erwähnt

_o,- werden.

" " 343970?

Für die Bildung des Sauerstoffatome enthaltenden Schichtbereichs (0) durch das Zerstäubungsverfahren kann eine Einkristall- oder eine polykristalline Si-Scheibe oder eine SiCL-Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und SiO« enthalten ist, eingesetzt werden, und diese Scheiben können in verschiedenen Gasatmosphären zerstäubt werden.

Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen, gegebenenfalls zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung von Wasserstoffatomen und/oder von Halogenatomen, das gegebenen-

jg falls mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein kann, zur Bildung eines Gasplasmas aus diesen Gasen in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden, in der eine Zerstäubung der vorstehend erwähnten Si-Scheibe durchgeführt werden kann.

Die Zerstäubung kann alternativ unter Verwendung von getrennten Targets aus Si und SiO₂ oder unter Verwendung eines plattenförmigen Targets, in dem eine Mischung von Si und SiO- enthalten ist, in einer Atmosphäre eines verdünnende den Gases als Gas für die Zerstäubung oder in einer Gasatmosphäre, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens Wasserstoffatome (H) und/oder Halogenatome (X) enthält, durchgeführt werden. Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen können auch im Fall der _n Zerstäubung die gasförmigen Ausgangsmaterialien, die im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Glimmentladungsverfahren als Beispiele für gasförmige Ausgangsmaterialien zur Einführung von Sauerstoffatomen erwähnt wurden, als wirksame Gase eingesetzt werden.

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Wenn im Rahmen der Erfindung während der Bildung der ersten Schicht (I) ein Sauerstoffatome enthaltender Schichtbereich (0) gebildet wird, kann der Schichtbereich (0), der einen gewünschten Verteilungszustand in der Richtung der Schichtdicke (ein gewünschtes Tiefenprofil) der Sauerstoffatome hat, durch Veränderung des Gehalts C(O) der in dem Schichtbereich (0) enthaltenen Sauerstoffatome gebildet werden, indem im Fall der Glimmentladung ein gasförmiges Ausgangsma-

-^q terial für die Einführung von Sauerstoffatomen, deren Verteilungskonzentration C(O) verändert werden soll, in eine Abseheidungskammer eingeleitet wird, während die Gasdurchflußgeschwindigkeit dieses gasförmigen Ausgangsmaterials gemäß einer gewünschten Kurve der Änderungsgeschwindigkeit

•je in geeigneter Weise verändert wird. Beispielsweise kann die öffnung eines bestimmten Nadelventils, das im Verlauf des Gasdurchflußkanalsystems vorgesehen ist, durch ein manuelles Verfahren oder durch ein anderes üblicherweise angewandtes Verfahren, beispielsweise durch ein Verfahren urtter Anwen-

2Q dung eines Motors mit Außenantrieb usw.., stufenweise verändert werden. Während dieser Verfahrensweise muß die Änderungsgeschwindigkeit nicht notwendigerweise linear sein, sondern die Durchflußgeschwindigkeit kann gemäß einer Kurve der Änderungsge-schwindigkeit, die zuvor gewählt wurde, bei-

2g spielsweise mittels eines Mikrocomputers reguliert bzw. gesteuert werden, damit eine gewünschte Gehaltskurve erhalten wird.

Wenn der Schichtbereich (0) durch das Zerstäubungsverfah-„₀ ren gebildet wird, kann ein gewünschtes Tiefenprofil der Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke durch Veränderung der Verteilungskonzentration C(O) der Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke erstens ähnlich wie im Fall des Glimmentladungsverfahrens dadurch gebildet werden, daß ein Ausgangsmaterial für die Einführung von Sauerstoffatomen im j>asförmigen Zustand eingesetzt und die Gas-

durchflußgeschwindigkeit dieses Gases in geeigneter Weise nach Wunsch verändert wird, wenn es in die Abscheidungskammer eingeleitet wird.

Zweitens kann ein solches Tiefenprofil auch gebildet werden, indem zuvor die Zusammensetzung eines zur Zerstäubung dienenden Targets verändert wird. Wenn beispielsweise ein Target, das aus einer Mischung von Si und SiO₇ besteht, ein- -^q gesetzt werden soll, kann das Mischungsverhältnis von Si zu SiO₂ in der Richtung der Schichtdicke des Targets verändert werden.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten fotoleitfähigen Aufzeichnungs-2g material 100 hat die auf der ersten Schicht (I) 102 ausgebildete zweite Schicht (II) 103 eine freie Oberfläche und ist hauptsächlich vorgesehen, um die Aufgabe der Erfindung im Hinblick auf die Feuchtigkeitsbeständigkeit, die Eigenschaften bei der kontinuierlichen und wiederholten Verwen- ^_n dung, die Durchschlagsfestigkeit, die Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Anwendung und die Haltbarkeit zu lösen.

Im Rahmen der Erfindung besteht die zweite Schicht (II) „p. aus einem amorphen Material, das Siliciumatome (Si) und mindestens eine aus Kohlenstoffatomen (C) und Stickstoffatomen (N) ausgewählte Atomart, gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X), enthält. Beispiele dafür sind ein amorphes Material, das Siliciumatome (Si) und Kohlenstoffatome (C), gegebenenfalls zuo U

sammen mit Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X), enthält, [nachstehend als "a-(Si_x.C₁__x) (H,X)_1- ", worin 0 < x, y < 1, bezeichnet] und ein amorphes Material, das Siliciumatome (Si) und Stickstoffatome (N), gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoffatomen (H) und/oder Halogenatomen (X), enthält, [nachstehend als "a-(Si_xN₁__χ) (H,X)₁_", wo-"

rin O < χ, y < 1 , bezeichnet],.

Die aus diesen amorphen Materialien bestehende zweite amorphe Schicht (II) kann beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplantationsverfahren, das Ionenplattierverfahren oder das Elektronenstrahlverfahren gebildet werden. Diese Herstellungsverfahren können in geeigneter Weise in Abhängigkeit

!O von verschiedenen Faktoren wie z.B. den Herstellungsbedingungen, dem Ausmaß der Belastung durch die Kapitalanlage für Einrichtungen, dem Fertigungsmaßstab, den gewünschten Eigenschaften, die für das herzustellende fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial erforderlich sind, usw. ausgewählt

-^g. werden. Das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren kann vorzugsweise angewandt werden, weil in diesem Fall die Vorteile· erzielt werden, daß die Herstellungsbedingungen für die Herstellung von fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterialien mit erwünschten Eigenschaften vergleichsweise

r,Q leicht gesteuert werden können und daß in die herzustellende zweite amorphe Schicht (II) Kohlenstoffatome, Stickstoffatome, Wasserstoffatome und Halogenatome zusammen mit Siliciumatomen auf einfache Weise eingeführt werden können.

2g Außerdem können im Rahmen der Erfindung das Glimmentladungsverfahren und das.Zerstäubungsverfahren in Kombination in demselben Vorrichtungssystem angewandt werden, um die zweite Schicht (II) zu bilden.

OQ Als Halogenatome (X), die im Rahmen der Erfindung in der zweiten Schicht (II) enthalten sein können, können F, Cl, Br und J erwähnt werden, wobei F und Cl besonders bevorzugt werden.

„,_ Für die Bildung der zweiten Schicht (II) durch das Glimmentladungsverfahren können gasförmige Ausgangsmaterialien

für die Bildung der zweiten Schicht (II), die gegebenenfalls in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis mit einem verdünnenden Gas vermischt sein können, in eine Abscheidungskammer für die Vakuumbedampfung, in die ein Träger hineingebracht wurde, eingeleitet werden, und in der Abscheidungskammer wird eine Glimmentladung angeregt, um aus den eingeleiteten Gasen ein Gasplasma zu bilden und dadurch auf der ersten Schicht (I), die bereits auf dem Träger ge- IQ bildet wurde, ein amorphes Material für die Bildung der zweiten Schicht (II) abzuscheiden.

Im Rahmen der Erfindung können als gasförmige Ausgangsmaterialien, die wirksam für die Bildung der zweiten Schicht (II) eingesetzt werden können, Substanzen erwähnt werden, die bei normaler Temperatur und normalem Druck gasförmig oder leicht vergasbar sind.

Im Rahmen der Erfindung können als gasförmige Ausgangsma-2Q terialien für die Bildung von a-(Si C, ) (H,X). die

meisten der Substanzen eingesetzt werden, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens eine aus Siliciurnatomen (Si), Kohlenstoffatomen (C), Wasserstoffatomen (H) und Halogenatomen (X) ausgewählte Atomart enthalten und gasförmige 2g oder leicht vergasbare Substanzen in vergaster Form sind.

Es ist beispielsweise möglich, eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmate-

_ar. rial, das C-Atome· als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und gegebenenfalls einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Η-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und/oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial,, das X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungsverhältnis oder eine Mischung aus einem gasförmigen

Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte

Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C- und Η-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und/ oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das X-Atonie als am Aufbau beteiligte Atome enthält, ebenfalls in einem gewünschten Mischungsverhältnis oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-, C- und Η-Atome als am Aufbau beteiligte Atome IQ enthält, oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-, C- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einzusetzen.

Alternativ ist auch der Einsatz einer Mischung aus einem 2g gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si- und Η-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, oder einer Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si- und X-Atome als am Aufbau beteilig-2Q te Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das C-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, möglich.

Im Rahmen der Erfindung können als gasförmige Ausgangsmaog terialien für die Bildung von a-(Si N, ) (H₅X)_1- die

meisten der Substanzen eingesetzt werden, die als am Aufbau beteiligte Atome mindestens eine aus Siliciumatomen (Si), Stickstoffatomen (N), Wasserstoffatomen (H) und Halogenatomen (X) ausgewählte Atomart enthalten und gasförmige oder OQ leicht vergasbare Substanzen in vergaster Form sind.

Es ist beispielsweise möglich, eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das N-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und gegebenenfalls einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das H-

Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und/oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, in einem gewünschten Mischungs· Q verhältnis oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das N- und Η-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und/ oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das X-Atome als ■j^Q am Aufbau beteiligte Atome enthält, ebenfalls in einem gewünschten Mischungsverhältnis oder eine Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-, N- und Η-Atome als am Aufbau beteiligte .γ Atome enthält, oder einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-, N- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, einzusetzen.

Alternativ ist auch der Einsatz einer Mischung aus einem

gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si-und Η-Atome als am Zu

Aufbau beteiligte Atome enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das N-Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, oder einer Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das Si- und X-Atome als am Aufbau beteiligte Atome

enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das N-25 Atome als am Aufbau beteiligte Atome enthält, möglich.

Für die Bildung der zweiten Schicht (III durch das Zerstäubungsvorfahren kann als Target eine Einkristall- oder polykristalline Si-Scheibe, eine C-Scheibe und/oder eine Si₇N,-^{3 4}

Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und C und/oder N enthalten ist, eingesetzt werden, und diese Scheiben können in verschiedenen Gasatmosphären, die gegebenenfalls Halogenatome und/oder Wasserstoffatome enthalten,

zerstäubt werden. 35

343970?

- 49 -

Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target eingesetzt wird, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von C und/oder N zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial für die Einführung von H und/oder X, die gegebenenfalls mit einem verdünnenden Gas verdünnt sein können, in eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet werden, um ein Gasplasma aus diesen Gasen zu.bilden, in dem eine Zerstäubung der vorstehend erwähnten Si-Seheiho durchgeführt werden kann.

Alternativ kann die Zerstäubung unter Verwendung von getrennten Targets aus Si und C und/oder N oder eines, einzelnen Targets, das eine Mischung von Si und C und/oder N enthält, in einer Gasatmosphäre durchgeführt werden, die als am Aufbau beteiligte Atome gegebenenfalls Wasserstoffatome CH) und/oder. Halogenatome (X) enthält. Als wirksames gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von C, N, H und X können auch im Fall der Zerstäubung die gasförmigen Ausgangsmaterialien für die Bildung der zweiten Schicht (II), die im Zusammenhang mit dem Glimmentladungsverfahren als Beispiele erwähnt wurden, eingesetzt werden.

Zu dem im Rahmen der Erfindung für die Zuführung von Si einzusetzenden gasförmigen Ausgangsmaterial können als wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare Siliciumhydride (Silane.) wie z.B. SiH., Si₂H,, Si₃H₃ und Si₄H₁₀ gehören.

SiH. und Si₂H, werden im Hinblick auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich der Zuführung von Si besonders bevorzugt.

Unter Verwendung dieser Ausgangsmaterialien kann in die gebildete zweite Schicht (II) durch geeignete Wahl der Schichtbildungsbedingungen auch H eingebaut werden.

Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Siliciumhydriden können als Ausgangsmaterialien, die für die Zuführung von Si wirksam eingesetzt werden, Siliciumverbindungen, die c Halogenatome (X) enthalten, d.h., die mit Halogenatomen substituierten Silanderivate, wozu Siliciumhalogenide wie z.B. SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiBr₄, SiCl₃Br, SiCl₂Br₂, SiClBr₃ und SiCl,J gehören, die bevorzugt werden, erwähnt werden.

Ferner können als wirksame Ausgangsmaterialien für die Zuführung von Si zur Bildung der zweiten Schicht (II) auch gasförmige oder vergasbare Halogenide, die als eine der am Aufbau beteiligten Atomarten Wasserstoffatome enthalten, beispielsweise halogensubstituierte SiIiciumhydride, wozu beispielsweise SiH₂F₂, SiH₂J₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₃Br, SiH-Br- und SiHBr, gehören, erwähnt werden.

Ferner kann im Fall der Verwendung einer Halogenatome (X) enthaltenden Siliciumverbindung durch geeignete Wahl der Schichtbildungsbedingung.en, wie sie vorstehend erwähnt wurden, in die gebildete zweite Schicht (II) X zusammen mit Si eingeführt werden.

Unter den vorstehend beschriebenen Ausgangsmaterialien können als geeignete Ausgangsmaterialien für die Einführung 25

von Halogenatomen (X) SiIiciumhalpgenidverbindungen, die

Wasserstoffatome enthalten, eingesetzt werden, weil in diesem Fall während der Bildung der zweiten Schicht (II) gleichzeitig mit der Einführung von Halogenatomen Wasserstoffatome

(H), die hinsichtlich der Steuerung der elektrischen oder 30

fotoelektrischen Eigenschaften sehr wirksam sind, eingeführt

werden können.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien, die im Rahmen der Erfindung bei der Bildung der zweiten Schicht (II) für

die Einführung von Halogenatomen (X) verwendet werden, kön-

■·· '"" -^:-*-" *"*■ ^: 343970?

nen zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien beispielsweise gasförmige Halogene wie z.B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod, Interhalogenverbindungen wie z.B. BrF, ClF, ClF₃, BrF₅, BrF₃, JF₃, JF₇, JCl und JBr oder Halogenwasserstoffe wie z.B. HF, HCl, HBr oder HJ eingesetzt werden.

Als gasförmiges Ausgangsmaterial für die Einführung von 2Q Kohlenstoffatomen (C), das bei der Bildung der zweiten Schicht (II) einzusetzen ist, können Verbindungen, die als am Aufbau beteiligte Atome C- und Η-Atome enthalten, beispielsweise gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ethylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 -P- bis 5 Kohlenstoffatomen und acetylenische !Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen erwähnt werden.

Im einzelnen können als gesättigte Kohlenwasserstoffe Methan (CH₄), Ethan (C₂Hg), Propan (C₃H₈), η-Butan Cn-C₄H₁₀)und Pentan CC₁-H₁₂), als ethylenische Kohlenwasserstoffe Ethylen (C₂H₄), Propylen (C₃H₆), Buten-1 (C₄Hg), Buten-2 (C₄Hg), Isobutylen (C₄H₃) und Penten (C₅H_{1 Q}) und als acetylenische Kohlenwasserstoffe Acetylen (C₉H₉), Methylacetylen (C_xH.) und Butin (C₄H₆) erwähnt werden.

Andererseits können als wirksame Materialien auch halogensubstituierte paraffinische Kohlenwasserstoffe wie z.B. CF₄, CCl₄, CBr₄, CHF₃, CH₂F₃, CH₃F, CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J und C₂HgCl, Silanderivate, wozu beispielsweise Alkylsilane wie z.B. Si(CH₇J)₄ und Si(C-Hn)₄ gehören, und halogenhaltige Alkylsilane wie z.B. SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂ und SiCl₃CH₃ eingesetzt werden.

Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau

von Stickstoffatomen (N), die während der Bildung der zwei-35

ten Schicht (II) eingesetzt werden, können Verbindungen,

die als am Aufbau beteiligte Atome N-Atome enthalten, oder Verbindungen, die als am Aufbau beteiligte Atome N- und H-Atome enthalten, eingesetzt werden. Beispiele für solcthe Verbindungen sind gasförmige oder vergasbare Stickstoffverbindungen, Nitride und Azide, wozu beispielsweise Stickstoff (N₂), Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂), Stickstoffwasserstoffsäure (HN₃) und Ammoniumazid (NH₄N₃) gehören. Alternativ können auch Stickstoffhalogenidverbindungen wie z.B. Stickstofftrifluorid (NF₃) oder Distickstofftetrafluorid (N-F.) eingesetzt werden, wobei in diesem Fall der Vorteil erzielt wird, daß zusätzlich zu Stickstoffatomen (N) Halogenatome (X) eingeführt werden.

jg Die Ausgangsmaterialien für die Bildung der vorstehend

erwähnten zweiten amorphen Schicht (II) können derart ausgewählt und in der gewünschten Weise bei der Bildung der zweiten Schicht (II) eingesetzt werden, daß in der zu bildenden zweiten amorphen Schicht (II) Siliciumatome und

2Q Kohlenstoffatome und/oder Stickstoffatome, gegebenenfalls zusammen mit Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen, in. einem vorher festgelegten Zusammensetzungsverhältnis enthalten sind.

Beispielsweise können Si(CH₃). als Material, das dazu befähigt ist, leicht Siliciumatome, Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome einzubauen und eine zweite amorphe Schicht (II) mit gewünschten Eigenschaften zu bilden, und SiHCl₃,SiCl., SiH₇Cl₇ oder SiH₃Cl als Material für den Einbau von Halogenatomen in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis vermischt und im gasförmigen Zustand in eine Vorrichtung für die Bildung einer zweiten amorphen Schicht (II) eingeleitet werden, und dann wird eine Glimmentladung angeregt, wodurch eine aus a-(Si C₁ )(Cl + H)_1- bestehende zweite amorphe

Schicht (II) .gebildet werden kann. 35

Im Rahmen der Erfindung können als verdünnendes Gas, das bei der Bildung der zweiten Schicht (II) durch das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren einzusetzen ist, vorzugsweise Edelgase wie z.B. He, Ne oder Ar eingesetzt werden.

Im Rahmen der Erfindung sollte die zweite Schicht (II) sorgfältig so gebildet werden, daß ihr die erforderlichen Ei-₁q genschaften genau in der gewünschten Weise verliehen werden können.

D.h., daß ι'das vorstehend erwähnte Material, das Si, C und/ oder N gegebenenfalls zusammen mit H und/oder X als am Auf-

jg bau beteiligte Atomarten enthält, in Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen verschiedene Formen von kristallinen bis zu amorphen Formen annehmen kann und elektrische Eigenschaften zeigen kann, die von den Eigenschaften eines Leitersüber die Eigenschaften eines Halbleiters bis zu den Eigenschaften eines Isolators reichen, und Fotoleitfähigkeitseigenschaften zeigen kann, die von den Eigenschaften eines fot.oleitfähigen bis zu den Eigenschaften eines nichtfotoleitfähigen Materials reichen. Die Herstellungsbedingungen werden infolgedessen im Rahmen der Erfindung in der gewünschten Weise genau gewählt, damit das amorphe Material für die Bildung der zweiten Schicht (II), das erwünschte, von dem Anwendungszweck abhängige Eigenschaften hat, gebildet werden kann. Wenn die zweite Schicht (II) beispielsweise hauptsächlich zur Verbesserung der Durch-Schlagsfestigkeit vorgesehen ist, werden die vorstehend erwähnten amorphen Materialien als amorphe Materialien hergestellt, die in der Umgebung, in der das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, ausgeprägte elektrische Isoliereigenschaften zeigen.

Wenn die zweite Schicht (II) alternativ hauptsächlich zur Verbesserung der Eigenschaften bei der kontinuierlichen, wiederholten Anwendung oder der Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Anwendung vorgesehen ist, kann das Ausmaß der vorstehend erwähnten elektrischen Isoliereigenschaften bis zu einem gewissen Grade vermindert werden, und das vorstehend erwähnte amorphe Material kann als ein amorphes Material hergestellt IQ werden, das in einem bestimmten Ausmaß gegenüber dem Licht, mit dem bestrahlt wird, empfindlich ist.

Bei der Bildung der zweiten Schicht (II) auf der Oberfläche der ersten Schicht (I) ist die Trägertemperatur während der

jg Schichtbildung ein wichtiger Faktor, der die Struktur und die Eigenschaften der zu bildenden Schicht beeinflußt, und die Trägertemperatur während der Schichtbildung wird im Rahmen der Erfindung geeigneterweise genau gesteuert, damit in der gewünschten Weise ein amorphes Material für die BiI-

2Q dung der zweiten Schicht (II) mit den angestrebten Eigenschaften hergestellt werden kann.

Für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung kann die Trägertemperatur bei der Bildung der zweiten Schicht (II) geeigneterweise in einem optimalen Temperaturbereich gemäß dem zur Bildung der zweiten Schicht (II) angewandten Verfahren gewählt werden. Die Trägertemperatur beträgt geeigneterweise 20 bis 400⁰C, vorzugsweise 50 bis 35O⁰C und insbesondere 100 bis 300 C. Für die Bildung der zweiten Schicht

__ (II) kann vorteilhafterweise das Glimmentladungsverfahren 30

oder das Zerstäubungsverfahren angewandt werden, weil in diesem Fall eine genaue Steuerung des Zusammensetzungsverhältnisses der die Schicht bildenden Atome oder eine Steuerung der Schichtdicke auf relativ einfache Weise im Vergleich

mit anderen Verfahren durchgeführt werden kann. Wenn die 35

zweite Schicht (II) durch diese Schichtbildungsverfahren

gebildet wird, ist die Entladungsleistung während der

Schichtbildung ähnlich wie die vorstehend erwähnte Trägertemperatur einer der wichtigen Faktoren, die die Eigenschäften des amorphen Materials^? das die herzustellende . zweite Schicht (II) bildet, beeinflussen.

Für eine wirksame Herstellung des amorphen Materials für die Bildung der zweiten Schicht (II), die die für die Lö- IQ sung der Aufgabe der Erfindung erforderlichen Eigenschaften hat, mit einer guten Produktivität kann die Entladungsleistung geeigneterweise 10 bis 300 W, vorzugsweise 20 bis 250 W und insbesondere 50 bis 200 W betragen.

Ig Der Gasdruck in einer Abseheidungskammer kann vorzugsweise 0,013 bis 1,3 hPa und insbesondere 0,13 bis 0,67 hPa betragen.

Die vorstehend erwähnten numerischen Bereiche können im Rahmen der Erfindung als bevorzugte numerische Bereiche für die Trägertemperatur und die Entladungsleistung zur Herstellung der zweiten Schicht (II) erwähnt werden. Diese Faktoren für die Schichtbildung sollten jedoch nicht unabhängig voneinander festgelegt werden, sondern die optimalen 2g Weirte der einzelnen Faktoren für die Schichtbildung sollten geeigneterweise auf der Grundlage einer organischen Beziehung zueinander derart festgelegt werden, daß die zweite Schicht (II) mit erwünschten Eigenschaften gebildet werden kann.

Der jeweilige Gehalt der Kohlenstoffatome und/oder der

Stickstoffatome in der zweiten Schicht (II) des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials ist ähnlich wie die Bedingungen für die Herstellung der zweiten Schicht (II) ein wichtiger Faktor für die Erzielung der gewünschten Eigenschaften, mit denen die Aufgabe der Erfindung gelöst

wird. Der jeweilige Gehalt der Kohlenstoffatome und/oder der Stickstoffatome, die im Rahmen der Erfindung in der zweiten Schicht (II) enthalten sind, wird in der gewünschten Weise in Abhängigkeit von dem die zweite Schicht (II) bildenden amorphen Material und von dessen Eigenschaften festgelegt.

Im einzelnen kann das amorphe Material, das durch die vorstehend angegebene Formel a-(Si_XC. ) (H,X), wiedergegeben wird, grob in ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen und Kohlenstoffatomen besteht, ["nachstehend als "a-Si C₁ ", worin 0 < a < 1, bezeichnet}, ein amorphes

3. I — el

Material, das aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen und ,(, Wasserstoffatomen besteht, ([nachstehend als *'a-(SLC. , ) H, "> worin 0 < b, c <. 1 , bezeichnet] und ein amorphes Material, das aus Siliumatomen, Kohlenstoffatomen, Halogenatomen und gegebenenfalls Wasserstoffatomen besteht, ^nachstehend als "a-(Si_dC₁__d)_e(H,X)_1-6", worin 0 < d, e < 1, bezeichnet] eingeteilt werden.

Wenn die zweite Schicht (II) im Rahmen der Erfindung aus a-Si C₁ gebildet ist, kann der Gehalt der Kohlenstoffatome (C) in der zweiten Schicht (II) im allgemeinen 1x10" _o_ bis 90 Atom-!, vorzugsweise 1 bis 80 Atom-! und insbesondere 10 bis 75 Atom-! betragen. D.h., daß a in der vorstehenden Formel a-Si C₁ im allgemeinen 0,1 bis 0,99999, vor-

et I ~ el

zugsweise 0,2 bis 0,99 und insbesondere 0,25 bis 0,9 beträgt.

Wenn die zweite Schicht (II) im Rahmen der Erfindung aus

a~(Si,C, ,) H₁ _ gebildet ist, kann der Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (II) im allgemeinen 1 χ 10 bis 90 Atom-!, vorzugsweise 1 bis 90 Atom-! und insbesondere 10 bis 80 Atom-! betragen, während der Gehalt · . .

der Wasserstoffatome im allgemeinen 1 bis 40 Atom-!, vor-

zugsweise 2 bis 35AtOm-S und insbesondere 5 bis 30 Atom-! betragen kann. Ein fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial, das so gebildet ist, daß es einen innerhalb dieser Bereiehe liegenden Was'serstoffgehalt hat, ist für praktische Anwendung in hervorragender Weise geeignet.

In der vorstehenden Formel a-(Si, C, « )_c ^H-._ sollte b folglich im allgemeinen 0,1 bis 0,99999, vorzugsweise 0,1 bis 2Q 0,99 und insbesondere 0,15 bis.0,9 betragen, während c im allgemeinen 0,6 bis 0,99, uivorzugsweise 0,65 bis 0,98 und insbesondere 0,7 bis 0,95 betragen sollte.

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-(Si,C, ,) (H₅X)_1- ge-

CL I ""*CL G I ~6

je bildet ist, kann der Gehalt der Kohlenstoffatome in der

zweiten Schicht (II) im allgemeinen 1 χ 10 bis 90 Atom-?, vorzugsweise 1 bis 90 Atom-! und insbesondere 10 bis 85 Atom-! betragen, während der Gehalt der Halogenatome im allgemeinen 1 bis 20 Atom-!, vorzugsweise 1 bis 18 Atom-! und insbesondere 2 bis 15 Atom-! betragen kann. Wenn der Gehalt der Halogenatome innerhalb dieser Bereiche liegt, ist das hergestellte fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial in ausreichendem Maße für die praktische Verwendung geeignet. Der Gehalt der gegebenenfalls enthaltenen Wasserstoffatome kann vorzugsweise 19 Atom-! oder weniger und insbesondere 13 Atom-! oder weniger betragen.

In der vorstehenden Formel a- (Si^C, ,) (H,X). sollte d im allgemeinen 0,1 bis 0,99999, vorzugsweise 0,1 bis 0,99 und insbesondere 0,15 bis 0,9 betragen, während e im allgemeinen 0,8 bis 0,99, vorzugsweise 0,82 bis 0,99 und insbesondere 0,85 bis 0,98 betragen sollte.

Ferner kann das amorphe Material, das durch die vorstehende

_ Formel a-(Si N₁ ) (H,X)₁ wiedergegeben wird, grob in ein oo λ ι—χ y ι —y

amorphes Material, das aus Siliciumatomen und Stickstoffatomen

besteht, [nachstehend als "a-Si N₁ ", worin 0 < a < 1, bezeichnet], ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Stickstoffatomen und Wasserstoff atomen besteht, {^nachstehend

g als "^a~^^Sib^N1-b^c^H1-c"' ^worin ° ^{< b}» ^{c < 1}» bezeichnet] und ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen, Stickstoffatomen, Halogenatomen und gegebenenfalls Wasserstoffatomen besteht, ["nachstehend als "a-(Si,N., j)_o(H,X)- ",

Q ι — Q e ι — e

worin 0 < d, e < 1, bezeichnetj eingeteilt werden.

Wenn die zweite Schicht (II) im Rahmen der Erfindung aus

a-Si N₁ gebildet ist, kann der Gehalt der Stickstoffatome a ι — a ψ*

in der zweiten Schicht (II) im allgemeinen 1 χ 10" bis Atom-!, vorzugsweise 1 bis 50 Atom-! und insbesondere 10 bis 45 Atom-! betragen. D.h., daß in der vorstehenden For-,

weise 0,5 bis 0,99 und insbesondere 0,55 bis 0,9 beträgt.

mel a-Si N₁ a im allgemeinen 0,4 bis 0,99999, Vorzugs-

3. I — 3.

Wenn die zweite Schicht (II) im Rahmen der Erfindung aus a-fSLN.,) H- besteht, kann der Gehalt der Stickstoffatome im allgemeinen 1 χ 10 bis 55 Atom-!, vorzugsweise 1 bis 55 Atom-% und insbesondere 10 bis 55 Atom-I betragen, während der Gehalt der Wasserstoffatome im allgemeinen 1 bis 40 Atom-!, vorzugsweise 2 bis 35 Atom-! und insbesondere 5 bis 30 Atom-! betragen kann. Wenn der Wasserstoffgehalt 25

innerhalb dieser Bereiche liegt, ist das gebildete fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial für die praktische Anwendung in hervorragender Weise geeignet.

In der vorstehenden Formel a-(Si₁N.. , ) H- sollte folglich

30 Dl-DCl-C

b im allgemeinen 0,45 bis 0,99999, vorzugsweise 0,45 bis 0,99 und insbesondere 0,45 bis 0,9 betragen, während c im allgemeinen 0,6 bis 0,99, vorzugsweise 0,65 bis 0,98 und insbesondere 0,7bis 0,95 betragen sollte^

Wenn die zweite Schicht (II) aus a-(Si^₁__d)_e(H,X)₁__e besteht, kann der Gehalt der Stickstoffatome im allgemeinen 1 χ 10 bis 90 Atom-1, vorzugsweise 1 bis 60 Atom-°s und insbesondere 10 bis 55 Atom-% betragen, während der Gehalt der Halogenatome im allgemeinen 1 bis 20 Atom-1, vorzugsweise 1 bis 18 Atom-ξ und insbesondere 2 bis 15 Atom-S betragen kann. Wenn der Gehalt der Halogenatome innerhalb dieser Bereiche liegt, ist das hergestellte fotoleitfähige 2Q Aufzeichnungsmaterial für die praktische Anwendung in zufriedenstellender Weise geeignet. Der Gehalt der gegebenenfalls enthaltenen Wasserstoffatome kann vorzugsweise 19 Atom-! oder weniger und insbesondere 13 Atom-% oder weniger betragen.

In der vorstehenden Formel a-(SijN., ,) (H,X), sollte

folglich d im allgemeinen 0,4 bis 0,99999, vorzugsweise 0,4 bis 0,99 und insbesondere 0,45 bis 0,9 betragen, während e im allgemeinen 0,8 bis 0,99, vorzugsweise 0,82 bis 0,99 und insbesondere 0,85 bis 0,98 betragen sollte.

Der Bereich des numerischen Wertes der Schichtdicke der zweiten Schicht (II) sollte geeigneterweise in Abhängigkeit von dem beabsichtigten Zweck so festgelegt werden, daß die ₂g Aufgabe der Erfindung wirksam gelöst wird.

Es ist auch erforderlich, daß die Schichtdicke der zweiten Schicht (II) in geeigneter Weise unter gebührender Berücksichtigung der Beziehungen zu dem Gehalt der Stickstoffatome _Λ und/oder der Kohlenstoffatome, der Beziehung zu der Schichtdicke der ersten Schicht (I) sowie anderer organischer Beziehungen zu den für die einzelnen Schichtbereiche erforderlichen Eigenschaften festgelegt wird.

Außerdem werden geeigneterweise auch wirtschaftliche Gesichtspunkte wie z.B. die Produktivität oder die Möglich-

keit einer Massenfertigung berücksichtigt.

Die zweite Schicht (II) hat im Rahmen der Erfindung eine ■5 Schichtdicke, die geeigneterweise 0,003 bis 30 μπι, vorzugsweise 0,004 bis 20 pm und insbesondere 0,005 bis 10 μπι beträgt.

Im Rahmen der Erfindung können in die zweite Schicht (II) Q zusammen mit Stickstoffatomen Kohlenstoffatome eingebaut werden, um die Wirkung, die durch den Einbau der Stickstoffatome erzielt wird, zu erhöhen. Beispiele für gasförmige Ausgangsmaterialien zur Einführung von Kohlenstoffatomen in die zweite Schicht (II) sind gesättigte, ethyleni-K sehe und acetylenische Kohlenwasserstoffe, wie sie vorstehend erwähnt wurden, und ferner können als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Einführung von Kohlenstoffatomen in die zweite Schicht (II) Alkylsilane wie z.B. Si(CH,)- und Si(C₇Hr)₄, die aus Si-, C- und Η-Atomen bestehen, erv/ahnt werden.

Der im Rahmen der Erfindung' zu verwendende Träger kann entweder aus einem elektrisch leitenden oder aus einem isolierenden Material bestehen. Als elektrisch leitendes Material _oc- können Metalle wie z.B. NiCr, nicht rostender Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti, Pt oder Pd oder Legierungen davon erwähnt werden.

Als isolierendes Material können im allgemeinen Folien oder

Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen, PoIy-30

carbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamid, gehören, Gläser, keramische Werkstoffe, Papier und andere Materialien verwendet werden. Diese isolierenden Träger sollten vorzugsweise mindestens eine Oberfläche haben, die einer Behandlung unterzogen wurde, durch die sie elektrisch lei-

tend gemacht worden ist, und andere Schichten werden geeigneterweise auf der Seite ausgebildet, die durch eine solche Behandlung elektrisch leitend gemacht worden ist.

Ein Glas kann beispielsweise elektrisch leitend gemacht

werden, indem auf dem Glas ein dünner Film aus NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In₂O₃, SnO₂ oder ITO (In_?0, + SnO-) gebildet wird. Alternativ kann die Oberflä-

,Q ehe einer Kunstharzfolie wie z.B. einer Polyesterfolie durch Vakuumaufdampfung, Elektronenstrahl-Abscheidung oder Zerstäubung eines Metalls wie z.B. NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti oder Pt oder durch Laminieren mit einem solchen Metall elektrisch leitend ge-

-P- macht werden. Der Träger kann in irgendeiner Form ausgebildet werden, beispielsweise in Form von Zylindern, Bändern oder Platten oder in anderen Formen, und seine Form kann in gewünschter Weise festgelegt werden. Wenn das in Fig. 1 gezeigte fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial 100 beispielsweise als Aufzeichnungsmaterial für elektrofotografische Zwecke eingesetzt werden soll, kann es für die Verwendung in einem kontinuierlichen, mit hoher Geschwindigkeit durchgeführten Kopierverfahren geeigneterweise in Form eines endlosen Bandes oder eines Zylinders gestaltet werden. Der Träger kann eine Dicke haben, die in geeigneter Weise so festgelegt wird, daß ein gewünschtes fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial gebildet werden kann. Wenn das fotoleitfähige Aufzeichnungsmaterial flexibel sein muß, wird der Träger mit der Einschränkung, daß er seine Funktion als Träger in ausreichendem Maße ausüben können muß, so dünn wie möglich hergestellt. In einem solchen Fall hat der Träger jedoch unter Berücksichtigung seiner Herstellung und Handhabung sowie seiner mechanischen Festigkeit vorzugsweise eine Dicke von 10 /um oder eine größere Dicke.

Als nächstes wird ein Beispiel des Verfahrens zur Herstel-. lung des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials kurz beschrieben.

Fig. 17 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung für die Herstellung eines fotoleitfähigen Aufzeichnungsmäterials.

In Gasbomben 1102 bis 1106 sind luftdicht abgeschlossene ^q gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des erfindungsgemäßen fotoleitfähigen Aufzeichnungsmaterials enthalten. Z.B. ist 1102 eine Bombe, die mit He verdünntes SiH₄-GaS (Reinheit: 99,999 % ,nachstehend als SiH₄ /He bezeichnet) enthält, ist 1103 eine Bombe, die mit He verdünntes GeH₄-GaS (Reinheit: 99,999 %, nachstehend als GeH₄ZHe bezeichnet) enthält, ist 1104 eine Bombe, die NO-Gas (Reinheit: 99,99 I, nachstehend als NO bezeichnet) enthält, ist 1105 eine Bombe, die He-Gas (Reinheit: 99,999 %) enthält, und ist 1106 eine Bombe, die H₂-GaS (Reinheit: 99,999 I) „_n enthält.

Um diese Gase in eine Reaktionskammer 1-101 hineinströmen zu lassen, wird zuerst ein Hauptventil 1134 geöffnet, um die Reaktionskammer 1101 und die Gas-Rohrleitungen zu eva- _P- kuieren, nachdem bestätigt wurde, daß Ventile 1122 bis -1126 der Gasbomben 1102 bis 1106 und ein Belüftungsventil 1135 geschlossen und Einströmventile 1112 bis 1116, Ausströmventile 1117 bis 1121 und Hilfsventil 1132 und 1133 geöffnet sind. Als nächster Schritt werden die Hilfsventile 1132 und 1133 und die Ausströmventile 1117 bis 1121 geschlossen, wenn der an einer Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesene Druck 0,67 mPa erreicht hat.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Bildung einer ersten Schicht (I) auf einem zylindrischen Träger 1137 beschrieben. SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1102, GeH₄/He"-Gas aus der

Gasbombe 1103 und NO-Gas aus der Gasbombe 1104 werden in Durchflußreguliervorrichtungen 1107, 1108 bzw. 1109 hineinströmengelassen, indem die Ventile 1122, 1123 und 1124 geöffnet werden, um die Drücke an Auslaßmanometern 1127, 1128 und 1129 auf einen Wert von jeweils 981 hPa einzustellen, und indem die Einströmventile 1112, 1113 bzw. 1114 allmählich geöffnet werden. Dann werden die Ausströmventile 1117,

1118 und 1119 und das Hilfsventil 1132 allmählich geöffjQ net, um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu lassen. Die Ausströmventile 1117, 1118 und

1119 werden so reguliert, daß das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH./He-Gas, GeH./He-Gas und NO-Gas einen gewünschten Wert hat, und auch die öffnung des Hauptventils

■je 1134 wird unter Beobachtung des an der Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesenen Druckes reguliert, und zwar so, daß der Druck in der Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt wurde, daß die Temperatur des Trägers 1137 durch eine Heizvorrichtung 1138 auf 50 bis 400⁰C eingestellt wurde, wird eine Stromquelle 1140 auf eine gewünschte Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer 1101 eine Glimmentladung anzuregen, und gleichzeitig werden· die Tiefenprofile der Germaniumatome und Sauerstoffatome, die in der gebildeten Schicht enthalten sind, da-

_Of- durch gesteuert bzw. reguliert, daß die Durchflußgeschwindigkeiten von GeH₄/He-Gas und NO-Gas gemäß einer vorher ausgewählten Kurve der Änderungsgeschwindigkeit durch Betätigung der Ventile 1118 und 1120, die manuell oder mittels eines Motors mit Außenantrieb erfolgt, allmählich bzw.

stufenweise verändert werden. oU

Der Schichtbereich (G) wird auf dem Träger 1137 in der vorstehend beschriebenen Weise bis zur Erzielung einer gewünschten Schichtdicke gebildet, indem die Glimmentladung

für eine gewünschte Zeit aufrechterhalten wird. Wenn der 35

Schichtbereich (G) in einer gewünschten Dicke gebildet

worden ist, wird die Glimmentladung unter den gleichen Bedingungen und nach dem gleichen Verfahren, wobei das Ausströmventil 1118 jedoch vollständig geschlossen ist und die Entladungsbedingungen gewünschtenfalls verändert werden, für eine gewünschte Zeit aufrechterhalten, wodurch auf dem Schichtbereich (G) der Schichtbereich (S), der im wesentlichen keine Germaniumatome enthält, gebildet werden kann,

^O Für den Einbau einer Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in den Schichtbereich (G) und den Schichtbereich (S) können während der Bildung des Schichtbereichs (G) und des Schichtbereichs (S) zu den in die Abscheidungskammer 1101 einzuleitenden Gasen Gase wie z.B. B-HL oder

•£g PH- hinzugegeben werden.

Auf diese Weise wird auf dem Träger eine erste Schicht (I) gebildet.

2Q Die Bildung einer zweiten Schicht (II) auf der ersten

Schicht (I) kann durchgeführt werden, indem beispielsweise SiH₄-GaS und C₂H₄-GaS und/oder NH,-Gas, wobei diese Gase gegebenenfalls mit einem verdünnenden Gas wie z.B. He verdünnt sind, gemäß dem gleichen Ventilbetätigungsbetrieb wie

r,,- bei der Bildung der ersten Schicht (I) in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet werden und indem unter den gewünschten Bedingungen eine Glimmentladung angeregt wird.

Für den Einbau von Halogenatomen in die zweite Schicht (II) _r._n können zur Bildung der zweiten Schicht (II) durch das gleiehe Verfahren, wie es vorstehend beschrieben wurde, beispielsweise SiF₄-GaS und C₂H₄-GaS und/oder NH₃-GaS oder eine Gasmischung, der ferner SiH₄-GaS beigegeben worden ist, verwendet werden.

Während der Bildung der einzelnen Schichten sollten natürlich alle Ausströmventile mit Ausnahme der Ausströmventile für die notwendigen Gase geschlossen sein. Um zu verhindern, daß das für die Bildung der vorherigen Schicht eingesetzte Gas während der Bildung der einzelnen Schichten in der Reaktionskammer 1101 und in den Gas-Rohrleitungen von den Ausströmventile 1117 bis 1121 zu der Reaktionskammer verbleibt, wird ein Verfahren durchgeführt, bei dem das System bis zur IQ Erzielung eines hohen Vakuums evakuiert wird, indem die Ausströmventile 1117 bis 1121 geschlossen werden und die Hilfsventile 1132 und 1133 bei vollständiger öffnung des Hauptventils geöffnet werden, falls dieses Verfahren notwendig ist.

Die Menge der in der zweiten Schicht (II) enthaltenen Kohlenstoffatome und/oder Stickstoffatome kann in der gewünschten Weise gesteuert werden, indem beispielsweise im Fall der Glimmentladung das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von

2Q SiH.-Gas zu C-H.-Gas und/oder NH,-Gas, >die in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet werden, in der gewünschten Weise verändert wird, oder indem im Fall der Schichtbildung durch Zerstäubung das Zerstäubungsflächenverhältnis der Siliciumscheibe zu der Graphitscheibe und/oder der Siliciumnitrid-

2g Scheibe verändert wird oder indem ein Target unter Verwendung einer Mischung von Siliciumpulver mit Graphitpulver und/oder Siliciumnitridpulver in einem gewünschten Mischungsverhältnis geformt wird. Der Gehalt der in der zweiten Schicht (II) enthaltenen Halogenatome (X) kann gesteuert

₃Q werden, indem die Durchflußgeschwindigkeit des gasförmigen Ausgangsmaterials für die Einführung von Halogenatomen wie z.B. SiF.-Gas gesteuert wird, wenn es in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet wird.

_gF. Ferner wird der Träger 1137 geeigneterweise während der

Schichtbildung durch einen Motor 1139 mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht, um die Schichtbildung gleichmäßig zu machen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

g Beispiel 1

Unter Anwendung der in Fig. 17 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurden jeweils auf einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in Tabelle 1A gezeigten Bedingungen Q Proben von Aufzeichnungsmaterialien für elektrofotografische Zwecke (Proben Nr. 11-1A bis Nr. 17-6A in Tabelle 2A) hergestellt.

Die Verteilungskonzentrationen der Germaniumatome und der g Sauerstoffatome in der Probe werden in Fig. 18 bzw. Fig. 19 gezeigt.

Die auf diese Weise hergestellten Proben wurden jeweils in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung eingesetzt, -. 0,3 s lang einer Koronaladung mit + 5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig belichtet. Als Lichtquelle für die bildmäßige Belichtung wurde eine Wolframlampe verwendet, und die bildmäßige Belichtung erfolgte durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch mit einer Bestrahlungsdosis von 2 Ix.s.

Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler, der einen Toner und einen Tonerträger enthielt, kaskadenförmig auf die Oberfläche des AufZeichnungsmaterials

auftreffen gelassen, wobei auf dieser Oberfläche ein gutes 30

Tonerbild erhalten wurde. Das Tonerbild wurde durch Koronaladung mit + 5,0 kV auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen, wobei ein klares Bild mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine

zufriedenstellende Reproduzierbarkeit der Wiedergabe von 35

Halbtönen zeigte, erhalten wurde.

Die Bewertung der Qualität des übertragenen Tonerbilds wurde in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben wiederholt, jedoch wurde anstelle der Wolframlampe ein Halbleiterlaser des GaAs-Typs bei 810 nm (10 mW) verwendet. Alle Proben lieferten ein klares Bild mit einer ausgezeichneten Auflösung und einer zufriedenstellenden Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung.

10 Beispiel 2

Unter Anwendung der in Fig. 17 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurden jeweils auf einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in Tabelle 3A gezeigten Bedingungen je Proben von Aufzeichnungsmaterialien für elektrofotografische Zwecke (Proben Nr. 21-1A bis 27-6A in Tabelle 4A) hergestellt.

Die Verteilungskonzentrationen der Germaniumatome und Sauer-2Q stoffatome in den Proben werden in Fig. 18 bzw. Fig. 19 gezeigt.

Jede Probe wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 einer Prüfung zur Bewertung der Bildqualität unterzogen. «ε Jede geprüfte Probe lieferte ein übertragenes Tonerbild von hoher Qualität und zeigte nach 200.OOOmaliger wiederholter Verwendung unter den Betriebsbedingungen einer Temperatur von 38°C und einer relativen Feuchtigkeit von 801 keine Verschlechterung der Bildqualität.

Beispiel 3

Proben eines Aufzeichnungsmaterials -für elektrofotografische Zwecke (Proben Nr. 11-1-1Abis 11-1-8A, 12-1-1Abis 12-1-8A, _o_ 13-1-1A bis 13-1-8A, d.h. 24 Proben) wurden unter den gleichen Bedingungen und in der gleichen Weise wie die Proben

0 ο ν . ν β « ■ β ■> ν

"»* -34397Ό7

- 68 -

11-1A, 12-1A und 13-1A in Beispiel 1 hergestellt, wobei die zweite Schicht (II) jedoch unter den in Tabelle 5A gezeigten Bedingungen hergestellt wurde.

Jede der auf diese Weise hergestellten Proben wurde getrennt

in eine Kopiervorrichtung eingesetzt, und bei jedem der Aufzeichnungsmaterialien für elektrofotografische Zwecke wurden eine allgemeine Bewertung der Qualität des übertragenen BiI-jQ des und eine Bewertung der Haltbarkeit des Aufzeichnungsmaterials beim kontinuierlichen wiederholten Kopieren unter den in den Beispielen beschriebenen Bedingungen durchgeführt.

Die Ergebnisse der Gesamtbewertung der Qualität des übertra-₁g genen Bildes und der Bewertung der Haltbarkeit beim kontinuierlichen wiederholten Kopieren werden in Tabelle 6A gezeigt.

Beispiel 4

_on Aufzeichnungsmaterialien wurden in der gleichen Weise wie Probe Nr. 11-1A in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (II) verändert, indem das Target-Flächenverhältnis der Silicium-Scheibe zu

_o(- Graphit bei der Bildung der zweiten Schicht (II) verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die Qualität des Bildes geprüft, das nach

50.000 Wiederholungen des in Beispiel 1 beschriebenen BiId-30

erzeuoungs-, Entwicklungs- und Reinigungsverfahrens erzeugt

worden war. Die Ergebnisse werden in Tabelle 7A gezeigt.

Beispiel 5 ³⁵ Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen

·-·'*»" ^:<" SA 3-97 G?

Weise wie Probe Nr. 12-1A in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (IT)

5 verändert, indem das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis

von SiH.-Gas zu C-H.-Gas bei der Bildung der zweiten Schicht (II) verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Bilderzeugungsma-J^q terialien wurde die Bildqualität nach 50.000 Wiederholungen des Kopierverfahrens einschließlich der Bildübertragung gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 8A gezeigt.

15 Beispiel 6

Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der 2Q Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (II) verändert, indem das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH.-Gas, SiF,-Gas und C-H.-Gas bei der Bildung der zweiten Schicht (II) verändert wurde.

2g Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die Bildqualität nach 50,000 Wiederholungen des Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsverfahrens gemäß dem in Beispiel 1 für Probe Nr.1 3-1A beschriebenen Verfahren bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 9A ge-

30 ^zeigt·

Beispiel 7

Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen Weise wie Probe Nr. 14-1A in Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde die Schichtdicke der zweiten Schicht (II) verändert.

Nach der Wiederholung des in Beispiel 1 beschriebenen BiIderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsverfahrens wurden die in Tabelle 1OA gezeigten Ergebnisse erhalten.

Beispiel 8

Unter Anwendung der in Fig. 17 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurden jeweils auf einem zylindrischen Träger aus ^q Aluminium unter den in Tabelle 1B gezeigten Bedingungen Proben von Aufzeichnungsmaterialien für elektrofotografische Zwecke (Proben Nr. 11-1B bis 17-6B, Tabelle 2B) hergestellt.

^e Die Verteilungskonzentrationen der Germaniumatome und der Sauerstoffatome in den Proben werden in Fig. 18 bzw. Fig. 19 gezeigt.

Die auf diese Weise hergestellten Proben wurden jeweils in eine Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung eingesetzt, 0,3 s lang einer Koronaladung mit + 5,0 kV unterzogen und unmittelbar danach bildmäßig belichtet. Als Lichtquelle für die bildmäßige Belichtung wurde eine Wolframlampe verwendet, und die bildmäßige Belichtung erfolgte durch eine lichtdurchlässige Testkarte hindurch mit einer Belichtungsdosis von 2 Ix.s.

Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler, der einen Toner und einen Tonerträger enthielt, kaskaderiförmig auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials auftreffen gelassen, wobei auf dieser Oberfläche ein gutes Tonerbild erhalten wurde. Als das Tonerbild durch Koronaladung mit + 5,0 kV auf ein als Bildempfangsmaterial dienendes Papier übertragen wurde, wurde ein klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine ausgezeichnete Auflösung und eine zufriedenstellende Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigte.

·..··.- »-343-3707

Die Bewertung der Qualität des übertragenen Tonerbildes

wurde in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben wiederholt, wobei jedoch anstelle der Wolframlampe ein HaIbleiterlaser vom GaAs-Typ bei 810 nm (10 mW) verwendet wurde. Alle Proben lieferten ein klares Bild mit einer ausgezeichneten Auflösung und einer zufriedenstellenden Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung.

₁₀ Beispiel 9

Unter Anwendung der in Fig. 17 gezeigten Herstellungsvorrichtung wurden jeweils auf einem zylindrischen Träger aus Aluminium unter den in Tabelle 3B gezeigten Bedingungen jg Proben von Aufzeichnungsmaterialien für die Elektrofotografie (Proben Nr. 21-1B bis 27-6B, Tabelle 4B) hergestellt.

Die Verteilungskonzentrationen der Germaniumatome und der Sauerstoffatome in den Proben werden in Fig. 18 bzw. Fig. 19 gezeigt.

Jede Probe wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 einer Bildqualitätsbewertungsprüfung unterzogen. Jede geprüfte Probe lieferte ein übertragenes Tonerbild von hoher ₂g Qualität und zeigte nach 200.OOOmaliger wiederholter Verwendung unter den Betriebsbedingungen einer Temperatur von 38 C und einer relativen Feuchtigkeit von 801 keine Verschlechterung der Bildqualität.

_or. Beispiel 10

dU

Proben eines Aufzeichnungsmaterials für elektrofotografische Zwecke (Proben Nr. 11-1-1B bis 11-1-8B, 12-1-1B bis 12-1-8B, 13-1-1B bis 13-1-8B, d.h. 24 Proben) wurden unter den gleichen Bedingungen und in der gleichen Weise wie die Proben 11-1B, 12-1B und 13-1B in Beispiel 8 hergestellt, jedoch

-.··.· »·343979?

wurde die zweite Schicht (II) unter den in Tabelle SB (5-1B bis 5-8B) gezeigten Bedingungen hergestellt.

Jede der auf diese Weise hergestellten Proben wurde einzeln in eine Kopiervorrichtung eingesetzt, und bei jedem der Aufzeichnungsmaterialien für elektrofotografische Zwecke wurdeneine allgemeine Bewertung der Qualität des übertragenen Bildes und eine Bewertung der Haltbarkeit des Aufzeichnungsmaterials beim kontinuierlichen wiederholten Kopieren unter den in den Beispielen beschriebenen Bedingungen durchgeführt.

Die Ergebnisse der Gesamtbewertung der Qualität des überjg tragenen Bildes und der Bewertung der Haltbarkeit beim kontinuierlichen wiederholten Kopieren werden in Tabelle 6 B gezeigt.

Beispiel 11

Aufzeichnungsmaterialien (Proben Nr. 1301B bis 1307B) wurden in der gleichen Weise wie Probe Nr. 11-1B in Beispiel 8 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der zweiten Schicht (II) verändert, indem das Target-Flächenverhältnis der Silicium-Scheibe zu Graphit bei der Bildung der zweiten Schicht (II) verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmate- _ar. rialien wurde die Qualität des Bildes geprüft, das nach 50.000 Wiederholungen des in Beispiel 8 beschriebenen BiIderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsverfahrens erzeugt worden war. Die Ergebnisse werden in Tabelle 7B gezeigt.

Beispiel 12

Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen Weise wie Probe Nr. 12-1B in Beispiel 8 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Stickstoffatome in der zweiten Schicht (II) verändert, indem das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-GaS zu NH,-Gas bei der Bildung der zweiten Schicht ^q (II) verändert wurde.

Bei den auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die Bildqualität nach 50.000 Wiederholungen des Kopierverfahrens einschließlich der Bildübertragung gemäß 2g dem in Beispiel 8 beschriebenen Verfahren bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 8B gezeigt.

Beispiel 13

2Q Aufzeichnungsmaterialien wurden jeweils in der gleichen

Weise wie Probe Nr. 13-1B in Beispiel 8 hergestellt, jedoch wurde das Verhältnis des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Stickstoffatome in der zweiten Schicht (II) verändert, indem das Durchflußgeschwindigkeitsverhälthis von

2g SiH.-Gas, SiF.-Gas und NH_-Gas bei der Bildung der zweiten Schicht (II) verändert wurde.

Bei jedem der auf diese Weise erhaltenen Aufzeichnungsmaterialien wurde die Bildqualität nach 50.000 Wiederholungen „₀ des in Beispiel 8 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwicklungs- und Reinigungsverfahrens bewertet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 9B gezeigt.

Beispiel 14

Aufzeichnungsmaterialien (Proben Nr. 1601B bis 1604B)

10 15

- 74 -

wurden in der gleichen Weise wie Probe Nr. 14-1B in Beispiel 8 hergestellt, jedoch wurde die Schichtdicke der zweiten Schicht (II) verändert. Nach der Wiederholung des in Beispiel 8 beschriebenen Bilderzeugungs-, Entwicklungsund Reinigungsverfahrens wurden die in Tabelle 1OB gezeigten Ergebnisse erhalten.

Die gemeinsamen Schichtbildungsbedingungen in den Beispielen der Erfindung werden nachstehend gezeigt:

Trägertemperatür

Entladungsfrequenz Innendruck der Reaktionskammer während der Reaktion

etwa 200⁰C für die Germanium enthaltende Schicht etwa 25O⁰C für die Schicht, die kein Germanium enthält 13,56 MHz

0,4 hPa

Tabelle IA

Schichtaufbau	Schicht bereich (G)	Verwendete Gase	Durchflußge schwindigkeit (Norm-cm /min)	Durchflußge schwindigkeits verhältnis	Entladungs leistung (W/cm )	Schichtbil- dungsge- schwindigk. (nm/s)	schichtdicke (/jm)
Schicht (D	Schicht bereich (S)	GeF4/He=0,5 NO SiH4/He=0,5 NO	GeF4=200 SiH4=200		0,18		5
Schicht (II)	SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4=IOO		0,18		23
	0,18		0,5
SiH4/C2H4=3/7

Tabelle 2A

Tiefenprofil von Ge	Probe Nr.	1901	1801	1802	1803	1804	1805	1806	1807
Tiefenprofil von 0	1902	11-IA	12-lA	13-lA	14-lA	15-lA	16-lA	17-lA
1903	11-2A	12-2A	13-2A	14-2A	15-2A	16-2A	i 17-2A
1904	11-3A	12-3A	13-3A	14-3A	15-3A	16-3A	17-3A
1905	11-4A	12-4A	13-4A	14-4A	15-4A	16-4A	17-4Ai
1906	11-5A	12-5A	13-5A	14-5A	15-5A	16-5A	17-5A
	11-6A	12-6A	13-6A	14-6A	15-6A	16-6A	17-6A

e ϊ t ί

Tabelle 3A

Schichtaufbau	Schicht bereich	Verwendete Gase	Durchflußge- schwindiqkeit (Norm-cm /min)	Durchflußge schwindigkeits verhältnis	Ehtladungs- leistuqg (W/cm )	Schichtbil- dungsge- schwindigk. (nm/s)	Schicht dicke (μπΟ
	(G)	SiH4/He=0,5 GeH4/He=0,5 NO B2Hg/He=10"3	GeF4=200		0,18		3
Schicht (I)	F Schicht bereich (S)	SiH4/He=0,5 NO	SiH4=200		0,18		28
	Schicht (II)	SiH4/He=0,5 C2H4	SiH4=IOO		0,18		0,5
SiH4/C2H4=3/7

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	Verwendete Gase	Durchflußgeschwin-: digkeit (Norm-cm /min)	Tabelle 5A	Entladungs- leistuna fW/nm )	Schichtdicke (>jm)
Bedingungen	Ar	200	Durchflußgeschwindigkeits oder Flächenverhältnis	0,3	0,5
5A-1	Ar	200	Si-Scheibe: Graphit =1,5:8,5	0,3	0,3
5A-2	Ar	200	Si-Scheibe: Graphit =0,5:9,5	0,3	1,0
5A-3	SiH4/He=l C2H4	SiH4=15	Si—Scheibe: Graphit = 6:4	0,18	0,3
5Ä-4	SiH4/He=0,5 C2H4 SiH4/He=O,5 SiF4/He=0,5 C2H4	SiH4=IOO	SiH4IC2H4=O,4:9,6	0,18	1,5
5A-5	S1H4/He=O,5 SiF4/He=0;5 C2H4	SiH4+Si=150	SiH4:C,H.,=5:5 + Jm *1	0,18	0,5
5A-6	SiH4/He=O,5 SiF4/He=0,5 C2H4	SiH4+Si=15	SiH4:SiF41C2H4 =1,5:1,5:7	0,18	0,3
5A-7		SiH4+Si=150	SiH4:SiF4:C2H4 =0,3:0,1:9,6	0,18
5A-8	SiH4:SiF4:C2H4 =3:3:4

GO ' CD

Tabelle 6A

Bedingungen fü die Bildung de Schicht (II)

: Probe Nr. / t

O

O

O

O

O

Bewertung

O

O

O

-5A

O

O

13-1-lA

o

O

O

-5A

O

O

5A-1

11-1-lA

11-1-2A

11-1-3A

11-1-4A (C)) I (CU

11-1-8A

12-1-lA

12-1-2A

12-1-3A

12-1-4A

-6A

. 12-1-8A

O

13-1-2A

13-1-3A

13-1-4A

-6A (Ch

13-1-8A

5A-2

O

O

O

11-1-5A

O

O

O

O

12-1

12-1-7A

O

O

O

13-1

13-1-7A

O

11-1-

12-1

O

13-1

O

5A-3

-6A (Ci)

11-1-7A

5A-4

O

5A-5

5A-6

5A-7

5A-ß

Probe Nr.

Gesamtbewertung
der Bildqualität

Bewertung der Haltbarkeit

Symbole für

die Bewertung: (O)äusge2Bichnet

Tabelle 7A

Probe Nr.	1301A	1302A	13O3A	1304A	1305A	1306A	1307A
Si:C Target (Flächenverhältnis)	9:1	6,5:3,5	4:6	2:8	1:9	0,5:9,5	0,2:9,8
Si: C (Gehaltsverhältnis)	9,7:0,3	8,8:1,2	7,3:2,7	4,8:5,2	3:7	2:8	0,8:9,2
Bewertung der Bildqualität	Δ	O	ο	®	O	Δ	X

: sehr gut

gut /\ für die praktische Anwendung ausreichend

X : Erzeugung von Bildfehlern

OO

co*:!; I

(JD CD

Tabelle 8A

Probe Nr. i 1	1401A	1402A	1403A	1404A	1405A	1406A	1407A	1408A
! SiVC2H4 I (DurchfluSge- schwindigkeitsver hältnis)	9:1	6:4	4:6	2:8	1:9	0,5:9,5	0,35:9,65	0,2:9,8
Si:C (Gehaltsver hältnis )	9:1	7:3	5,5:4,5	4:6	3:7	2:8	1,2:8,8	.0,8:9,2
Bewertung der Bildqualität 1	Δ	O	®	@	®	O	Δ	X

: sehr gut

. . /\ . für die praktische Anwendung ausreichend

X : Erzeugung von Bildfehlern

cow';,'

GO* CD

Tabelle 9A

I Probe Nr.	1501A	1502A	1503A	1904A	15O5A	1506A	1507A	150 8 A
SlH4:SiF4:C2H4 (Durchflußgeschwin digkeitsverhältnis)	5:4:1	3:3,5 :3,5	2:2:6	1:1:8	0,6:0,4 :9	0,2:0,3 :9,5	0,2:0,15 :9,65	0,1:0,1 :9,8
Si:C (Gehaltsverhältnis)	9:1	7:3	5,5:4,5	4:6	3:7«	2:8	1,2:8,8	0,8:9,2
Bewertung der Bildqualität	Δ	O	®		@	O	Δ	X

( I > I J t i > i

sehr gut

. gut

Λ .

_ft ^{für die}

Anwendung ausreichend

X »Erzeugung von Bildfehlern

ί ) 1

CD

CD

Probe Nr.

Tabelle 1OA

Dicke der Schicht (II)

Ergebnisse

1601A

0,001 !Neigung zur Erzeugung von 'Bildfehlern

1602A 1603A 1604A

O₁O

0,005 ,'Keine Erzeugung von Bildfehlern {während des 20..000mal aufeinanderifolgend durchgeführten Kopiervor- j iqanqes ;

Stabil während des 50.000mal oder öfter aufeinanderfolgend !durchgeführten r. Köpiervorganges

ι

!"Stabil während des 200.00Omal oder öfter aufeinanderfolgend durchgeführten Köpiervorganges i

Tabelle IB

Schichtaufbau	Schicht bereich (G)	Verwendete Gase	Durchflußge schwindigkeit (Norm-cm /min)	Durchflußge schwindigkeits verhältnis	Entladungs leistung (W/cm )	Schichtbil- dungsge- schwindigk.· (nm/s)	Schichtdicke (um)
Schicht (I)	Schicht- bereich (S)	GeH4/He=0,5 NO	GeH4=200		0,18		5
Schicht (II)	SiH4/He=0,5 NO	SiH4=200		0,18		23
SiH4ZHe=O1S NH3	SiH4=IOO		0,18	V	0,5
SiH4/NH3=3/7

	Γ-	(D	Z	CQ	CQ	CQ	CQ	CQ	CQ
	O	CJJ	ω	rH	(N	ro	•«a*	in	VO
	00		Xl	I	I	I	I	I	I
		O	O	P^.	p^		r»	r-
			(H	H	rH	rH	H	rH	rH
	VO		CL	CQ	CQ	CQ	CQ	CQ	CQ
	O	•H		rH	(N	ro	•"3·	in	VO
	00	O	O	I	I	I	I	I	I
	rH	H		VD	VO	VO	VD	VO	vo
		O.	O	rH	i-l	rH		rH	rH
	in	C		CQ	CQ	CQ	ca	CQ	CQ
	O	(U		rH	CN	ro		in	VO
	03	(D	•Η	1	I	I	I	I	I
	rH	■H r-	o	in	in	in	in	in	in
			rH	rH	rH	rH	rH	rH
	-3*	Q.	CQ	CQ	CQ	CQ	CQ	CQ
	O	C	rH	CN	ro		in	VO
	00	(U	I	I	I	I	I
	rH»	*ω		•"3·	■>*	«a·	·<*	^1·
		•Η μ-	rH	rH	rH		rH
	ro	m	CQ	CQ	CQ	CQ	ca
	O	rH	CN	ro		in	vO
	00	I	I	I	I	I	I
	rH	ro	ro	ro	ro	ro	CO
m		rH	r-\	rH	rH	rH	rH
CM
(U	CM	PQ	CQ	CQ	CQ	CQ	CQ
ι—I j	O	rH	CN	ro	'S1	in	VD
(D	CO	I	I	I	I	I	I
	H	CN	CN	(N	CN	CN	CN
(O 1—		rH	rH	rH	rH	rH	rH
	rH	CQ	CQ	CQ	CQ	CQ'	CQ
	O	H	CN	ro		in	VD
	00	I	I	I	I	I	I
	rH	rH	rH	rH	rH	rH	r-i
		rH	rH	rH	rH	rH	rH
		CN	ro	•^	in	VO
	O	O	O	O	O	O
	cn	CTi	(Ti	ΟΛ	ON	CTt
	H	rH	rH	rH	rH	rH

	Schicht bereich (G)	Verwendete Gase	Tabelle 3B	Durchflußge schwindigkeits verhältnis	Entladungs leistung (W/cm )	Schichtbil- dungsge- schwindigk. (nm/s)	Schicht dicke (jjm)
	Schicht bereich (S)	SiH4/He=0,5 GeH4/He=O,5 < NO B2Hg/He=10~3	Durchflußge schwindigkeit (Norm-cm /min)		0,18		3
Schichtaufbau	Schicht (II)	SiH4/He=0,5 NO	SiH4+GeH4=200		0,18		25
Schicht (I)		SiH4/He=0,5 NH3	SiH4=200		0,18	v>	0,5
SiH4=IOO
SiH4/NH3=3/7

Tabelle 4B

Tiefenprofil von Ge	1801	1802	1803	1804	1805	1806	1807
Tiefenprofil von 0 Probe Nr. •	21-1B	i ■ 2 2-IB	23-1B	24-lB	25-1B	26-lB	27-1B
1901	21-2B	22-2B	23-2B	24-2B	25-2B	26-2B	27-2B
1902	21-3B	22-3B	23-3B	24-3B	25-3B	26-3B	27-3B
1903	21-4B	22-4B	23-4B	24-4B	25-4B	26-4B	27-4B
1904	21-5B	22-5B	23-5B	24-5B	25-5B	26-5B	27-5B
1905	21-6B	22-6B	23-6B	24-6B	25-6B	26-6B	27-6B
1906

	Verwendete Gase	Durchflußge schwindigkeit (Nnrm-ηΓη /fpin)	Tabelle 5B	0,3	Schichtdicke (jjm)
Bedingungen	Ar	200		0f3	0,5
5B-1	Ar	200	DurchfluBgeschwindigkeits- JEntladungs- oder Flächenverhältnis leistung I iU/tim 1	0,3	0,3
5B-2	Ar	200	Si-Scheibe:Siliciumnitrid = 1:30	0,18	1,0
5B-3 5E-4	SiH4/He=I NH3	SiH4=15	Si-wScheibe: Siliciumnitrid= . 1:60	0,18	0,3
5B-5 5B-6	SiH4ZHe=O,5 NH3 S1H4ZHe=O,5 SiF4ZHe=O75 NH3	SiH4=IOO	Si-Scheibe: Siliciumnitrid β 6:4	0,18
5B-7	SiH4/He=0,5 SiF4ZHe=O,5 - NH3	SiH4+SiF4=150	SiH4:NH3=l:100	0r18	0,5
5B-8	SiH4ZHe=OxS SiF4ZHe=O,5 NH3	SiH4+SiF4=15	SiH4INH3=I:30	0,18	0,3
		SiH4+SiF4=150	SiH4:SiF4:NH3 =1:1:60		1,5
SiH4:SiF4:NH3 =2:1:90
SiH4:SiF4:NH =1:1:20

GO 'CO

Tabelle 6B

!Bedingungen fü::
die Bildung de::
Schicht (II)

Probe Nr. / Bewertung

5B-1

11-1-lB

O C

12-1-lB

O O 13-1-lB O O

5B-2

11-1-2B

12-1-2B

O O

O O 13-1-2B O O

5B-3

11-1-3B

12-1-3B

O O

O O 13-1-3B

O O

5B-4

11-1-4B

12-1-4B

13-1-4B

5B-5

11-1-5B

12-1-5B 13-1-5B

5B-6

11-1-6B

12-1-6B

© _@

(O) 13-1-6B

5B-7

11-1-7B

12-1-7B

O ί O

O O 13-1-7B O O

5B-8

11-1-8B

12-1-8B

C O

O O 13-1-8B O I O

Probe Nr.

Gesamtbewertung ! Bewertung der
der Bildqualität j Haltbarkeit

Symbole für die Bewertung:

(Q) ausgezeichnet Q gut

Tabelle 7B

Probe Nx.	1301B	1302B ,	1303Β	1304Β	1305Β	1306Β	1307Β
Si5Si3N. Target ■' ι (Flächenverhältnis) i	9:1	6,5:3,5	4:10	2:60 1 ■	1:100	1:100	1:100
I Si:N (Gehaltsverhältnis)	9,7:0,3	8,8:1,2	7,3:2,7	5,0:5,0	4,5:5,5	4:6	3:7
Bewertung der Bildqualität	Δ	ο	©	@	O	Δ	X

_v ^ ^-v . Λ fur die praktische Anwendung _v ,_ „.. .-. .,

>, . sehr gut ( ) · gut /\: " . . . . ^y X : Erzeugung von Bildfehlern

■J · ^y Vy ^{a L}~^s ausreichend ^{a a}

ausreichend

»5 » it»»

CO

Tabelle 8B

Probe Nr.	1401B	1402B	1403B	14O4B	1405B	1406B	1407B	1408B
SiH4 -.NH-. 4 3
(Durchflußge-	9:1	1:3	1:10	.1:30	1:100	1:1000	1:5000	1:10000
schwindigkeits-
'· verhältnis)
Si:N (Gehaltsverhältnis)	9,99:0,01	9,9:0,1	8,5:1,5	7,1:2,9	5:5	4,5:5,5	4:6	3,5:6,5
Bewertung der Bildqualität	Δ	O	@	•	ο'	O	Δ	X

_# sehr gut

O ^:

Anwen-

dung ausreichend

X : Erzeugung von Bildfehlern

'■■ CD

Tabelle 9B

Probe Nr.	1501B	1502B	1503B	1504B	1505B	1506B	1507B	1508B
SiH4:SiF4:NH3 (Durch flußgeschw inr-) digkeitsverhältnis)	5:4:1	1:1:6	1:1:20	.1:1:60	1:2:300	2:1:3000	1:1:10000	1:1:20000
Si:N (Gehaltsverhältnis)	9,89:0,11	9,8:0,2	8,4:1,6	7:3	5,1:4,9	4,6:5,4	4,1:5,9	3,6:6,4
Bewertung der Bildqualität	Δ	O	@		O	O	Δ	X

sehr gut Q _: gut

Δ für die praktische Anwen- * dung ausreichend

X : Erzeugung von Bildfehlern

Tabelle 1OB

Probe Nr.	Dicke der Schicht (II) (/Jm)	Ergebnisse
1601Β	0f001	Neigung zur Erzeugung von Bildfehlern -j
1602Β	0,02	Keine Erzeugung von Bildfehlern während des 20.000mal aufeinander folgend durchgeführten Kopier vorganges
1603Β	0,05	Stabil während des 50.000mal oder öfter aufeinanderfolgend durchgeführten Kopiervorganges
1604Β	1	Stabil während des 2uO.000.inal oder öfter aufeinanderfolgend durchgeführten Kopiervorganges

- Leerseite -

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial mit einem Träger für ein fatoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial und einer auf dem Träger vorgesehenen lichtempfangenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfangende Schicht einen Schichtaufbau mit einer ersten Schicht (I), in der ein Schichtbereich (G), der aus einem Germaniumatome enthaltenden amorphen Material besteht, und ein Fotoleitfähigkeit zeigender Schichtbereich (S), der aus einem Siliciumatome enthaltenden amorphen Material besteht, aufeinanderfolgend von der Trägerseite her vorgesehen sind, und einer zweiten Schicht (II), die aus einem amorphen Material besteht, das Siliciumatome und mindestens eine aus Kohlenstoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählte AtDmart enthält, hat, wobei die erste Schicht (I) Sauerstoffatome enthält und einen ersten Schichtbereich (l), einen dritten Schichtbereich (3) und einen zweiten Schichtbereich (2)
   aufweist, die in der erwähnten Reihenfolge von der Trägerseite her vorgesehen sind und in denen die Uerteilungskonzentration der Sauerstoffatome in der Richtung der Schichtdicke den Wert C(D, C(3) bzw. C(Z) hat, mit der Maßgabe, daß C(3) nich.t allein den Höchstwert annimmt und. wenn 'einer der liierte C(D und C(2) D ist, die anderen zwei Werte

   - 2 - DE ί*376

   nicht O und nicht gleich sind oder daß, wenn C(3) D ist, die anderen zuei Werte nicht D sind ader daß, uenn keiner der Werte C(D, C(2) und C(3) D ist, C(D, C(2) und C(3) nicht gleichzeitig gleich sein können und C(3) nicht allein

   5 den Höchstuert annehmen kann.

   2. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (G) und/oder dem Schichtbereich (S) Wasserstoffatome enthalten

   10 sind.

   3. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch

   1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (G) und/oder dem Schichtbereich (S) Halogenatome enthalten

   15 sind.

   k. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch

   2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schichtbereich (G) und/oder dem Schichtbereich (S) Halogenatome enthalten

   20 sind.

   5. Fotcleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Germaniumatome in dem Schichtbereich (G) in der Richtung der Schichtdicke

   25 ungleichmäßig verteilt sind.

   6. Fatoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Germaniumatome in dem Schichtbereich (G) in der Richtung der Schichtdicke gleich-

   OQ mäßig v/erteilt sind.

   7. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Schicht (I) eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit ent-

   gg halten ist.

   - 3 - DE 4376

   a. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit um eine zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende AtDmart handelt.

   9. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit um eine zu der Gruppe V/ des Periodensystems gehörende Atomart handelt.

   10. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Germaniumatome zu der Seite des Trägers hin in einer großen Menge verteilt sind.

   11. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Höchstwert C
   der V/erteilungskonzentration der Germaniumatome 1000 Atompprn oder mehr, bezogen auf die Summe der Germaniumatome und der Siliciumatome, beträgt.

   20

   12. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Germaniumatame in der dem Träger zugewandten Seite des Schichtbereichs (G) in einer relativ höheren Konzentration enthalten sind.

   25

   13. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der Germaniumatome

   ppm beträgt.

   maniumatome in dem Schichtbereich (G) 1 bis 1 χ 10⁶ Atom-

   30

   14. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich (G) eine Schichtdicke T„ hat, die 3,0 nm bis 50 pm beträgt.

   15. Fotoleitf.ähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereiqh

   - h - · DE it376

   1 (S) eine Schichtdicke T hat, die 0,5 bis 9D pm beträgt.

   16. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke T_R des Schichtbereichs (G) und die Schichtdicke T des Schichtbereichs (S) die Beziehung Tg/T = 1 erfüllen.

   17. Fotaleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke T_n

   des Schichtbereichs (G) 3D pm ader weniger beträgt, uenn der Gehalt der Germaniumatame in dem Schichtbereich (G) 1 χ 10 Atom-ppm ader mehr beträgt.

   18. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach An-Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich

   (G) Wasserstoffatome in einer Menge von 0,01 bis ^O Atom-% enthält.

   19. Fütoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich

   (G) Halogenatame in einer Menge von 0,01 bis kD Atom-% enthält.

   20. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß.der Schichtbereich

   (G) Wasserstoffatome und Halogenatame in einer Gesamtmenge van G,D1 bis kü Atam-% enthält.

   21. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (C) überall in der gesamten ersten Schicht (I) in der Richtung der Schichtdicke enthalten ist.

   22. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial naGh Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (C) in

   einem Teil der ersten Schicht (I) enthalten ist.

   - 5 - DE 4376

   23. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (I) einen Schichtbereich (PIM) aufweist, der die Substanz (C)

   5 für die Steuerung der Leitfähigkeit enthält.

   2k. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich

   (PIM) die Substanz (C) in einer Menge von 0,D1 bis 5 χ 1D
   Atom-ppm enthält.

   25. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein an den Schichtbereich (PIM) angrenzender Schichtbereich (Z) vorgesehen ist, wobei der Schichtbereich (Z) eine Substanz (C) enthält, deren Polarität von der Polarität der in dem Schichtbereich (P(M) enthaltenen Substanz (C) verschieden ist.

   26. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch Sj dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende Atomart aus B, Al, Ga, In und Tl ausgewählt ist.

   27. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der Gruppe U des Periodensystems gehörende Atomart aus P, As, Sb und Bi ausgewählt ist.

   28. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich

   (S) Wasserstoffatome in einer Menge von 1 bis 40 Atam-% enthält.

   29. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach An-35. spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich

   (S) Halogenatome in einer Menge von 1 bis kQ Atom-% ent-

   - 6 - DE 4376

   • ** ψ

   I hält.

   3D. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtbereich (S) Wasserstoffatome und Haiagenatome in einer Gesamtmenge van 1 bis 4G Atam-% enthält.

   31. FotoleitfMhiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz (C) in

   10 einer Menge von D,D1 bis 5 χ 1G Atom-ppm enthalten ist..

   32. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffatome überall in dem gesamten Schichtbereich der ersten Schicht

   15 (I) enthalten sind.

   33. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffatome in einem Teil der ersten Schicht (I) enthalten sind.

   3k. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schichtbereich (1) und der zweite Schichtbereich (2) jeweils eine Schichtdicke von 0,GD3 bis 30 pm haben.

   35. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Schichtbereich (3) eine Schichtdicke van 1 bis TDD pm hat.

   gQ 36. FotDleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Höchstwert der Uerteilungskonzentrationen C(D, C(2) und C(3) der Sauerstoffatome 67 Atom-% oder weniger, bezogen auf die Gesamtsumme T(SiGeD) der Siliciumatome, Germaniumatome und

   gc Sauerstoffatome, beträgt.

   - 7 - DE 4376

   37. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestwert der Uerteilungskonzentrationen C(D, C(2) und C(3) der Sauerstoffatome unter der Voraussetzung, daß keiner der Werte

   C(D, C(2) und C(3) 0 ist, 1 Atam-ppm oder mehr, bezogen V auf T^(SiGeO), beträgt.

   38. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material, das die ziueite Schicht (II) bildet, durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben wird: a-(Si C. ) (H,X).

   Λ I ^ Λ γ I ^ γ

   (uorin Q < χ, y < D.

   39. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das amorphe Material, das die zweite Schicht (II) bildet, durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben wird: a-(Si IM₁ ) (H₁X)₁
   (worin Q < x, y < 1).

   ^G. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (II) eine Schichtdicke von 0,003 bis 30 pm hat.

   ^1. Fotoleitfähiges Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halogenatome aus Fluor, Chlor, Brom und Jod ausgewählt sind.