DE3447687C2 - - Google Patents
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- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
- G03G5/08242—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers at least one with varying composition
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrofotografisches Aufzeichnungs
material gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, das gegenüber
elektromagnetischen Wellen wie UV-Strahlen, sichtbarem
Licht, IR-Strahlen, Röntgenstrahlen und γ-Strahlen empfindlich
ist.
Fotoleiter, aus denen fotoleitfähige Schichten für elektrofoto
grafische Aufzeichnungsmaterialien wie z. B. Bilderzeugungsmaterialien,
Festkörper-Bildabtastvorrichtungen oder Manuskript-
Lesevorrichtungen gebildet werden, müssen eine hohe Empfindlichkeit,
ein hohes S/N-Verhältnis [Fotostrom (I p )/Dunkelstrom (I d )],
Absorptionsspektraleigenschaften, die an die elektromagnetischen
Wellen, mit denen bestrahlt werden soll, angepaßt sind,
eine gute fotoelektrische Empfindlichkeit und einen gewünschten
Wert des Dunkelwiderstandes haben und dürfen während der Anwendung
nicht gesundheitsschädlich sein. Außerdem ist es bei einer
Festkörper-Bildabtastvorrichtung auch notwendig, daß Restbilder
innerhalb einer festgelegten Zeit leicht beseitigt werden können.
Im Fall eines Bilderzeugungsmaterials, das in eine für die
Anwendung in einem Büro bestimmte elektrofotografische Vorrichtung
eingebaut werden soll, ist es besonders wichtig, daß das
Bilderzeugungsmaterial nicht gesundheitsschädlich ist.
Von dem vorstehend erwähnten Gesichtspunkt aus hat in neuerer
Zeit amorphes Silicium (nachstehend als a-Si bezeichnet) als Foto
leiter Beachtung gefunden. Beispielsweise sind aus den DE-OSS
27 46 967 und 28 55 718 Anwendungen von a-Si für elektrofotografische
Bilderzeugungsmaterialien bekannt, und aus der DE-OS
29 33 411 ist eine Anwendung von a-Si für eine Lesevorrichtung
mit fotoelektrischer Wandlung bekannt.
Die bekannten elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien mit
aus a-Si gebildeten lichtempfangenen bzw. fotoleitfähigen Schichten müssen
jedoch unter den gegenwärtigen Umständen ferner hinsichtlich
der Erzielung eines Gleichgewichts der Gesamteigenschaften,
wozu elektrische, optische und Fotoleitfähigkeits
eigenschaften wie der Dunkelwiderstandswert, die
Lichtempfindlichkeit und das Ansprechen auf Licht
sowie Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungs
bedingungen während der Anwendung wie die Feuchtigkeits
beständigkeit und ferner die Stabilität im Verlauf der Zeit
gehören, verbessert werden.
Beispielsweise wird im Fall der Anwendung des vorstehend
erwähnten Fotoleiters in einem elektrofotografischen Bilderzeugungsmaterial
oft beobachtet, daß während seiner Anwendung ein Restpotential
verbleibt, wenn gleichzeitig Verbesserungen in bezug
auf die Erzielung einer höheren Lichtempfindlichkeit und
eines höheren Dunkelwiderstandes beabsichtigt sind. Wenn
ein solches Bilderzeugungsmaterial über eine
lange Zeit wiederholt verwendet wird, werden verschiedene
Schwierigkeiten hervorgerufen. Beispielsweise tritt durch
wiederholte Anwendung eine Anhäufung von Ermüdungserscheinungen
auf, was zu der sogenannten Geisterbild-Erscheinung,
bei der Restbilder erzeugt werden, führt, oder die
Ansprecheigenschaften werden allmählich verschlechtert, wenn
das Bilderzeugungsmaterial wiederholt mit
hoher Geschwindigkeit verwendet wird.
Ferner hat a-Si in bezug auf das Licht an der Seite der
längeren Wellenlängen im Bereich des sichtbaren Lichts
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 wirksam ausgenutzt werden,
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 dem Schichtträger
erreichenden Lichts erhöht ist, können in dem Fall,
daß der Schichtträger selbst in bezug auf das durch die foto
leitfähige Schicht hindurchgelassene Licht ein hohes
Reflexionsvermögen hat, in der fotoleitfähigen Schicht
Interferenzen auftreten, die auf Mehrfachreflexionen
zurückzuführen sind und eine Ursache für unscharfe Bilder
werden.
Diese Wirkung wird verstärkt, wenn die bestrahlte Stelle
bzw. der Lichtpunkt, mit dem bestrahlt wird, kleiner gemacht
wird, um die Auflösung zu erhöhen, und stellt folglich
im Fall der Anwendung eines Halbleiterlasers als
Lichtquelle ein großes Problem dar.
a-Si-Materialien können ferner
Wasserstoffatome oder Halogenatome wie z. B. Fluor-
oder Chloratome zur Verbesserung ihrer elektrischen und
Fotoleitfähigkeitseigenschaften, Atomarten wie Bor- oder
Phosphoratome zur Steuerung des Typs der elektrischen
Leitfähigkeit sowie andere Atomarten zur Verbesserung anderer
Eigenschaften enthalten. In Abhängigkeit von der Art und Weise,
in der diese zusätzlichen Atomarten enthalten sind,
können manchmal Probleme bezüglich der elektrischen oder
Fotoleitfähigkeitseigenschaften der gebildeten Schicht
hervorgerufen werden.
Das heißt, in vielen Fällen ist beispielsweise die Lebensdauer
der in der gebildeten fotoleitfähigen Schicht durch Belichtung
erzeugten Fototräger ungenügend, oder die aus dem
Schichtträger injizierten Ladungsträger können in dem dunklen
Bereich nicht in ausreichendem Maße behindert bzw.
gehemmt werden.
Aus der DE-OS 33 11 462 ist ein elektrofotografisches Aufzeichnungs
material bekannt, bei dem auf einem Schichtträger eine
Schicht aus amorphem Silicium, darauf eine aus amorphem Silicium-
Germanium bestehende fotoleitfähige Schicht mit einer Dicke
von 0,1 bis 3 µm und darauf eine fotoleitfähige Schicht aus
amorphem Silicium mit einer Dicke von 0,1 bis 3 µm angeordnet
ist. Durch den Einbau der Germaniumatome soll ein Aufzeichnungs
material erhalten werden, das nicht nur im Bereich des sichtbaren
Lichts, sondern auch im nahen Infrarotbereich eine hohe
Empfindlichkeit hat.
Aus der DE-OS 33 11 835 ist ein elektrofotografisches Aufzeichnungs
material bekannt, das einen Schichtträger und eine aus einem
ersten und einem zweiten Schichtbereich bestehende amorphe
Schicht aufweist. Der erste Schichtbereich umfaßt einen Schicht
bereich, der Silicium- und Germaniumatome enthält, wobei die
Germaniumatome ungleichmäßig verteilt sind, und einen Schicht
bereich, der aus amorphem Silicium besteht. Der zweite Schicht
bereich besteht aus einem amorphen Material, das neben Siliciumatomen
auch Kohlenstoffatome enthalten kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrofotografisches
Aufzeichnungsmaterial mit dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Aufbau bereitzustellen, das eine bessere
Haftung zwischen den einzelnen Schichten der lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht zeigt, bei dem die elektrischen Isolier
eigenschaften derart eingestellt werden können, das es kontinuierlich
bei verschiedenen Umgebungsbedingungen wiederholt verwendet
werden kann, und bei dem die Lichtempfindlichkeit, insbesondere
gegenüber Licht mit längeren Wellenlängen, und der Dunkel
widerstand verbessert sind, so daß mit dem Aufzeichnungsmaterial
leicht Bilder hoher Qualität hergestellt werden können,
die eine hohe Dichte, einen klaren Halbton und eine hohe Auflösung
zeigen, ohne daß Bildfehler hervorgerufen werden.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrofotografisches Aufzeichnungs
material mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1
angegebenen Merkmalen gelöst.
Das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial,
das so gestaltet ist, daß es einen Schichtaufbau hat, wie
er vorstehend erwähnt wurde, kann all die verschiedenen
Probleme lösen, die vorstehend erwähnt wurden, und hervorragende
elektrische, optische und Fotoleitfähigkeitseigenschaften,
eine hervorragende Durchschlagsfestigkeit und
gute Eigenschaften bezüglich des Einflusses von Umgebungs
bedingungen bei der Anwendung zeigen.
Das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
zeigt insbesondere in dem Fall, daß es als
elektrofotografisches Bilderzeugungsmaterial
eingesetzt wird, keinerlei Beeinflussung der Bild
erzeugung durch Restpotentiale und hat stabile elektrische
Eigenschaften mit einer hohen Empfindlichkeit und ein hohes
S/N-Verhältnis sowie eine ausgezeichnete Beständigkeit
gegenüber der Licht-Ermüdung und hat bei wiederholter Anwendung
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 elektrofotografische Auf
zeichnungsmaterial über den gesamten Bereich des sichtbaren
Lichts eine hohe Empfindlichkeit, ist hinsichtlich der
Anpassung an einen Halbleiterlaser besonders hervorragend,
ist hinsichtlich der Verhinderung von Interferenzen 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 ist eine schematische Schnittzeichnung, die zur
Erläuterung des Schichtaufbaus des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials dient.
Fig. 2 bis 13 zeigen jeweils eine schematische Darstellung
des Verteilungsprofils der Germaniumatome in der Schicht
(II) des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungs
materials. (Unter dem "Verteilungsprofil" einer Atomart ist
nachstehend das Verteilungsprofil des Gehalts
dieser Atomart in der Richtung der Schichtdicke
zu verstehen).
Fig. 14A, 14B und 16 zeigen jeweils schematisch das Verteilungsprofil
der Boratome in der lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht von Beispielen des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
Fig. 15, 17, 21 und 24 zeigen jeweils schematisch das
Verteilungsprofil der Germaniumatome in der
Schicht (II) des erfindungsgemäßen elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials.
Fig. 18 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung
des elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials durch
das Glimmentladungs-Dissoziationsverfahren.
Fig. 19 und 20 zeigen jeweils schematisch das Verteilungs
profil der Sauerstoffatome in der lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht von Beispielen des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials, und
Fig. 22 und 23 zeigen jeweils schematisch das Verteilungs
profil der Stickstoffatome in der lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht von Beispielen des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
Fig. 1 zeigt schematisch den Schichtaufbau des erfindungs
gemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials.
Das erfindungsgemäße elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial
100 weist auf einem Schichtträger 101
eine lichtempfangende fotoleitfähige Schicht 102 mit
ausreichendem Volumen-Widerstand und ausreichender Foto
leitfähigkeit auf. Die lichtempfangende fotoleitfähige Schicht 102 besteht
- von der Seite des vorstehend erwähnten Schichtträgers her -
aus einer Schicht (I) 103, die aus a-Si(H,X) besteht,
einer Schicht (II) 104, die aus a-SiGe(H,X)
besteht, und einer Schicht (III) 105, die aus a-
SiC(H,X) besteht. Obwohl die Schicht (I) und/oder die
Schicht (II) Fotoleitfähigkeit zeigen kann, ist es
auf jeden Fall notwendig, die Schicht so zu gestalten, daß
die Schicht, die von dem einfallenden Licht erreicht wird,
Fotoleitfähigkeit zeigt. Ferner ist es in diesem Fall
erwünscht, daß die Schicht (I) und die Schicht (II)
gegenüber dem Licht mit dem jeweils erwünschten
Wellenlängenspektrum Fotoleitfähigkeit zeigen und daß die
Schicht derart gestaltet ist, daß sie imstande ist, eine
ausreichende Menge an Fototrägern zu erzeugen.
Bei dem erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial
kann durch den Einbau einer Substanz (C) für die
Steuerung der Leitfähigkeit in die Schicht (I)
und/oder die Schicht (II) die Leitfähigkeit der
Schicht, in der diese Substanz enthalten ist, in der
gewünschten Weise gesteuert werden. Die Substanz (C) kann in
der Schicht (I) und/oder der Schicht (II) in
der Richtung der Schichtdicke entweder in gleichmäßiger
oder in ungleichmäßiger Verteilung enthalten sein. Ferner
kann die Substanz (C) in dem Schichtbereich (PN), in dem
die Substanz (C) enthalten ist, in der Richtung der
Schichtdicke kontinuierlich entweder in gleichmäßiger oder
in ungleichmäßiger Verteilung enthalten sein.
Wenn die Schicht (II) beispielsweise dicker als die
Schicht (I) ausgebildet wird, um die Schicht (II)
derart anzuwenden, daß sie die Funktion einer Ladungs
träger erzeugenden Schicht und einer Ladungsträger transportierenden Schicht hat,
sollte die Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit
geeigneterweise in einer derartigen Verteilung enthalten
sein, daß sie an der dem Schichtträger zugewandten Seite angereichert ist.
Andererseits sollte die Substanz (C) für die Steuerung der
Leitfähigkeit in der Schicht (II) geeigneterweise
derart enthalten sein, daß sie an der Grenzfläche zwischen
der Schicht (I) und der Schicht (II) oder in
der Nähe der Grenzfläche stärker angereichert ist.
Wenn andererseits die Schicht (I) dicker ausgebildet
wird als die Schicht (II), um die Schicht (II)
als Ladungsträger erzeugende Schicht und die Schicht (I)
als Ladungsträger transportierende Schicht dienen zu lassen, ist es
erwünscht, daß die Substanz (C) für die Steuerung der
Leitfähigkeit derart enthalten ist, daß sie an der
dem Schichtträger zugewandten Seite der Schicht (I) stärker angereichert
ist.
Folglich ist es dadurch möglich,
eine Verbesserung in Form einer höheren Empfindlichkeit und
einer höheren Durchschlagsfestigkeit zu erzielen, daß in
der Schicht (I) und/oder der Schicht (II)
ein Schichtbereich (PN) ausgebildet wird, der in der Richtung
der Schichtdicke ohne Unterbrechung eine Substanz (C) für
die Steuerung der Leitfähigkeit enthält.
Als Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit
können die auf dem Halbleitergebiet eingesetzten
Fremdstoffe erwähnt werden. Es können
Fremdstoffe vom p-Typ, die Si oder Ge, die am Aufbau des
Schichtbereichs (PN) beteiligt sind, Leitfähigkeitseigen
schaften vom p-Typ verleihen, und Fremdstoffe vom n-Typ,
die diesem Si oder Ge Leitfähigkeitseigenschaften vom n-Typ
verleihen, eingesetzt 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 n-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.
Der Gehalt der Substanz (C)
für die Steuerung der Leitfähigkeit in dem Schichtbereich
(PN), der in der lichtempfangenden fotoleitfähigen Schicht ausgebildet ist,
kann in Abhängigkeit von der für den
Schichtbereich (PN) erforderlichen Leitfähigkeit oder in
dem Fall, daß der Schichtbereich (PN) in unmittelbarer Berührung
mit dem Schichtträger vorgesehen ist, z. B. in Abhängigkeit von
der Beziehung zu den Eigenschaften an der Berührungs-Grenzfläche mit dem
Schichtträger gewählt werden. Ferner wird der Gehalt der
Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit geeigneter
weise unter gebührender Berücksichtigung der Beziehungen
zu den Eigenschaften anderer Schichtbereiche, die in
unmittelbarer Berührung mit dem Schichtbereich (PN) vorgesehen
sind, oder zu den Eigenschaften an der Berührungs-
Grenzfläche mit den erwähnten anderen Schichtbereichen
festgelegt.
Der Gehalt der Substanz (C)
für die Steuerung der Leitfähigkeit, die in dem Schicht
bereich (PN) enthalten ist, sollte geeigneterweise 0,001 bis 5 × 10⁴
Atom-ppm, vorzugsweise 0,5 bis 1 × 10⁴ Atom-ppm und insbesondere
1 bis 5 × 10³ Atom-ppm betragen.
Dadurch, daß als Gehalt der
Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit in dem
Schichtbereich (PN) geeigneterweise 30 Atom-ppm oder mehr,
vorzugsweise 50 Atom-ppm oder mehr und insbesondere 100
Atom-ppm oder mehr gewählt werden, können 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 Injektion von Elektronen aus
dem Schichtträger in die lichtempfangende fotoleitfähige Schicht
wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche der
lichtempfangenden fotoleitfähigen Schicht einer Ladungsbehandlung zu
positiver Polarität unterzogen wird. Andererseits kann in dem
Fall, daß die einzubauende Substanz (C) ein Fremdstoff vom
n-Typ ist, die Injektion positiver Löcher aus dem Schichtträger
in die lichtempfangende fotoleitfähige Schicht wirksam verhindert
werden, wenn die freie Oberfläche der lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht einer Ladungsbehandlung zu negativer Polarität
unterzogen wird.
In dem vorstehend erwähnten Fall kann ein Schichtbereich
(Z), bei dem es sich um den Anteil handelt, der nicht zu
dem vorstehend erwähnten Schichtbereich (PN) gehört, bei
dem vorstehend beschriebenen grundlegenden Aufbau der
lichtempfangenden fotoleitfähigen Schicht eine Substanz für die Steuerung
der Leitfähigkeit mit der anderen Polarität enthalten, oder
der Schichtbereich (Z) kann eine Substanz für die Steuerung
der Leitfähigkeit enthalten, die dieselbe
Polarität hat, jedoch in einer Menge enthalten ist, die
viel geringer ist als die praktisch verwendete Menge der in
dem Schichtbereich (PN) enthaltenen Substanz für die Steuerung
der Leitfähigkeit.
In einem derartigen Fall kann der Gehalt der Substanz (C)
für die Steuerung der Leitfähigkeit, die in dem Schichtbereich
(Z) enthalten ist,
in Abhängigkeit von der Polarität oder dem Gehalt der in
dem Schichtbereich (PN) enthaltenen Substanz (C) festgelegt
werden, wobei dieser Gehalt in dem Schichtbereich (Z) jedoch
geeigneterweise 0,001 bis 1000 Atom-ppm, vorzugsweise
0,05 bis 500 Atom-ppm und insbesondere 0,1 bis 200 Atom-ppm
beträgt.
Wenn in dem Schichtbereich (PN) und
dem Schichtbereich (Z) dieselbe Art einer Substanz (C) für
die Steuerung der Leitfähigkeit enthalten ist, sollte der
Gehalt in dem Schichtbereich (Z) vorzugsweise 30 Atom-ppm
oder weniger betragen. Im Unterschied zu den vorstehend
erwähnten Fällen ist es 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 vorzusehen, wodurch
in dem erwähnten Berührungsbereich eine sogenannte Ver
armungsschicht gebildet wird. So 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 der lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht in unmittelbarer Berührung miteinander unter
Bildung eines sogenannten pn-Übergangs ausgebildet, wodurch
eine Verarmungsschicht gebildet werden kann.
Beispiele für Halogenatome (X), die
gegebenenfalls in die Schicht (I) eingebaut werden
können, sind Atome von Fluor, Chlor, Brom und Jod, wobei Atome von Fluor und
Chlor besonders bevorzugt werden.
Die aus a-Si(H,X) bestehende
Schicht (I) kann durch ein Vakuumbedampfungsverfahren
unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispielsweise
durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren
oder das Ionenplattierverfahren, gebildet werden.
Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung der aus
a-Si(H,X) bestehenden Schicht (I) durch das Glimment
ladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein
gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen und ein
gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen
und/oder Halogenatomen in eine Abscheidungskammer,
die im Inneren in einen Zustand mit vermindertem
Druck gebracht werden kann, eingeleitet werden und daß
in der Abscheidungskammer eine Glimmentladung angeregt
wird, wodurch auf der Oberfläche eines Schichtträgers, der in
eine vorher festgelegte Lage gebracht wurde, eine aus
a-Si(H,X) bestehende Schicht (I) gebildet wird.
Alternativ kann für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren,
wenn die Zerstäubung unter Anwendung eines aus Si
bestehenden Targets in einer Atmosphäre aus einem Inertgas
wie z. B. Ar oder He oder aus einer auf diesen Gasen basierenden
Gasmischung durchgeführt wird, ein gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogenatomen
in eine Abscheidungskammer für die Zerstäubung
eingeleitet werden.
Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien, die für die
Bildung der Schicht (I) zu
verwenden sind, können die folgenden Verbindungen erwähnt
werden:
Erstens können zu dem für den
Einbau von Siliciumatomen einzusetzenden gasförmigen Ausgangs
material als wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare
Siliciumhydride (Silane) wie z. B. SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈,
Si₄H₁₀ und andere gehören. SiH₄ und Si₂H₆ werden im Hinblick
auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung
und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich des Einbaus
von Siliciumatomen besonders bevorzugt.
Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Siliciumhydriden
können als Ausgangsmaterialien, die für den Einbau von
Siliciumatomen wirksam eingesetzt werden können, Halogenatome
enthaltende Siliciumverbindungen, d. h. mit Halogenatomen
substituierte Silanderivate, wozu beispielsweise Silicium
halogenide wie z. B. SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄ und SiBr₄, die
bevorzugt werden, gehören, erwähnt werden. Ferner können
als wirksame Ausgangsmaterialien für den Einbau von Siliciumatomen
bei der Bildung der Schicht (I) auch gasförmige oder
vergasbare Halogenide, die Wasserstoffatome
enthalten, beispielsweise
halogensubstituierte Siliciumhydride, wozu z. B. SiH₂F₂,
SiH₂J₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiH₂Br₂ und SiHBr₃ gehören,
erwähnt werden.
Ferner können durch geeignete Wahl der vorstehend erwähnten
Schichtbildungsbedingungen im Fall der Verwendung einer
Halogenatome enthaltenden Siliciumverbindung in die
gebildete Schicht Halogenatome zusammen mit Siliciumatomen eingebaut werden.
Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien, die für den
Einbau von Halogenatomen bei der Bildung der
Schicht (I) einzusetzen sind,
können zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Ausgangs
materialien beispielsweise gasförmige Halogene wie z. B.
Fluor, Chlor, Brom und Jod und Interhalogenverbindungen wie
z. B. ClF, ClF₃, BrF, BrF₃, BrF₅, JF₃, JF₇, JCl und JBr
erwähnt werden.
Wenn in dem gewünschten Schichtbereich
der Schicht (I) ein Schichtbereich (ON), der
mindestens eine aus Sauerstoffatomen und Stickstoffatomen
ausgewählte Atomart enthält, vorgesehen wird, kann unter
Einsatz der vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien in
Kombination ein Ausgangsmaterial für den Einbau von
Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen verwendet werden,
wobei dessen Menge während der Bildung der
Schicht (I) gesteuert wird, wodurch in die gebildete
Schicht Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome eingebaut
werden.
Die in der Schicht (I) enthaltenen Sauerstoffatome
und/oder Stickstoffatome können in der gesamten
Schicht (I) oder nur in einem Teil der Schicht (I) enthalten sein.
Der Gehalt C(ON) der Sauerstoffatome und/oder
Stickstoffatome kann in der Richtung der Schichtdicke der
Schicht (I) entweder gleichmäßig oder ungleichmäßig
verteilt sein.
Der in der Schicht (I)
vorgesehene Schichtbereich (ON), der Sauerstoffatome
und/oder Stickstoffatome enthält, wird derart ausgebildet, daß
er die gesamte Schicht (I) einnimmt,
wenn eine Verbesserung der Lichtempfindlichkeit und
des Dunkelwiderstandes beabsichtigt ist, während der
Schichtbereich (ON) derart ausgebildet wird, daß er den
Endteil-Schichtbereich, der an den Schichtträger und/oder an die
Schicht (II) angrenzt, einnimmt, wenn eine Verstärkung
der Haftung an dem Schichtträger und/oder an der
Schicht (II) angestrebt wird.
Der Gehalt der Sauerstoffatome und/oder der Stickstoffatome,
die in dem Schichtbereich (ON), der in einer solchen
Schicht (I) vorgesehen ist, enthalten sind, kann
z. B. in Abhängigkeit von den Eigenschaften, die
für den Schichtbereich (ON) selbst erforderlich sind, um
die vorstehend erwähnten Zwecke zu erreichen, von den Eigen
schaften, die an der Berührungs-Grenzfläche mit dem
Schichtträger erforderlich sind, oder von Beziehungen
zu den Eigenschaften, die andere Schichtbereiche, die
in unmittelbarer Berührung mit dem Schichtbereich (ON)
vorgesehen sind, aufweisen, und den Eigenschaften, die an der
Berührungs-Grenzfläche mit anderen Schichtbereichen erforderlich
sind, gewählt werden.
Der Gehalt der Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome in
dem Schichtbereich (ON), der
in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu bildenden
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials festgelegt werden
kann, kann geeigneterweise 0,001 bis 50 Atom-%, vorzugsweise
0,002 bis 40 Atom-% und insbesondere 0,003 bis 30
Atom-% betragen.
Wenn für die Bildung des Schichtbereichs (ON) das Glimm
entladungsverfahren angewandt wird, werden den Ausgangs
materialien, die aus den Ausgangsmaterialien
für die Bildung der Schicht (I) ausgewählt
worden sind, ferner Ausgangsmaterialien für den
Einbau von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen
zugesetzt. Als solche Ausgangsmaterialien für den Einbau
von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen können die
meisten gasförmigen Substanzen oder vergasbaren Substanzen
in vergaster Form, die Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthalten,
eingesetzt werden.
Als Ausgangsmaterial, das wirksam für den Einbau von
Sauerstoffatomen bei der Bildung des Schichtbereichs
(ON) eingesetzt wird, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial,
das Sauerstoffatome enthält, oder ein gasförmiges Ausgangsmaterial,
das Sauerstoffatome und
Wasserstoffatome enthält, eingesetzt werden. Beispiele
für solche Ausgangsmaterialien sind Sauerstoff (O₂), Ozon
(O₃), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂),
Distickstoffmonoxid (N₂O), Distickstofftrioxid (N₂O₃),
Distickstofftetroxid (N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N₂O₅),
Stickstofftrioxid (NO₃) und niedere Siloxane, die
Siliciumatome, Sauerstoffatome
und Wasserstoffatome enthalten, z. B. Disiloxan
H₃SiOSiH₃ und Trisiloxan H₃SiOSiH₂OSiH₃.
Als Beispiele für Ausgangsmaterialien, die wirksam als
gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Stickstoffatomen
bei der Bildung des Schichtbereichs (N)
eingesetzt werden können, können gasförmige oder vergasbare
Stickstoffverbindungen, Nitride und Azide die Stickstoffatome
oder Stickstoff- und Wasserstoffatome enthalten, z. B.
Stickstoff (N₂), Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂),
Stickstoffwasserstoffsäure (HN₃) und Ammoniumazid (NH₄N₃)
erwähnt werden.
Alternativ können auch Stickstoffhalogenidverbindungen wie
z. B. Stickstofftrifluorid (NF₃) und Stickstofftetrafluorid
(N₂F₄) eingesetzt werden, was den Vorteil hat, daß zusätzlich
zu Stickstoffatomen Halogenatome eingebaut
werden.
Für die Bildung der Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome
enthaltenden Schicht (I) durch das Zerstäubungs
verfahren können eine Einkristall- oder eine poly
kristalline Si-Scheibe und eine SiO₂- und/oder eine Si₃N₄-
Scheibe oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und
SiO₂ und/oder Si₃N₄ enthalten ist, verwendet werden, und
diese Scheiben können in verschiedenen Gasatmosphären zerstäubt
werden.
Wenn beispielsweise eine Si-Scheibe als Target verwendet
wird, kann ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau
von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen, gegebenenfalls
zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial
für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogen
atomen, wobei das gasförmige Ausgangsmaterial gegebenenfalls
mit einem verdünnenden Gas verdünnt ist, in eine
Abscheidungskammer für die Zerstäubung eingeleitet werden,
um ein Gasplasma aus diesen Gasen zu bilden, in dem eine
Zerstäubung der vorstehend erwähnten Si-Scheibe durchgeführt
werden kann.
Alternativ kann die Zerstäubung unter Verwendung von getrennten
Targets aus Si und SiO₂ und/oder Si₃N₄ oder eines
plattenförmigen Targets, in dem eine Mischung von Si und
SiO₂ und/oder Si₃N₄ enthalten ist, in einer Atmosphäre aus
einem verdünnenden Gas als Gas für die Zerstäubung oder in
einer Gasatmosphäre, die
mindestens Wasserstoffatome und/oder Halogenatome
enthält, durchgeführt werden, wodurch die Schicht (I)
mit dem Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthaltenden
Schichtbereich (ON), der in dem gewünschten Schichtbereich
vorgesehen ist, gebildet werden kann.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von
Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen können auch im
Fall der Zerstäubung die gasförmigen Ausgangsmaterialien,
die im Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Glimm
entladungsverfahren als Beispiele für gasförmige Ausgangs
materialien für den Einbau von Sauerstoffatomen und/oder
Stickstoffatomen erwähnt wurden, als wirksame Gase eingesetzt
werden.
Für den Einbau einer Substanz (C) für die Steuerung der
Leifähigkeit wie z. B. von Atomen der Gruppe III oder
Atomen der Gruppe V in die Struktur eines am Aufbau der
Schicht (I) beteiligten Schichtbereichs kann ein
Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome der Gruppe III
oder ein Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome
der Gruppe V im gasförmigen Zustand während der Schicht
bildung zusammen mit den Ausgangsmaterialien für die Bildung
der Schicht (I) in eine Abscheidungskammer eingeleitet
werden. Als Ausgangsmaterial, das für den Einbau
der Atome der Gruppe III verwendet werden kann, werden
geeigneterweise diejenigen verwendet, die bei Raumtemperatur
unter Atmosphärendruck gasförmig sind oder unter den
Schichtbildungsbedingungen leicht vergast werden können.
Als typische Beispiele solcher Ausgangsmaterialien für den
Einbau von Atomen der Gruppe III können Borhydride wie
z. B. B₂H₆, B₄H₁₀, B₅H₉, B₅H₁₁, B₆H₁₀, B₆H₁₂ und B₆H₁₄ und
Borhalogenide wie z. B. BF₃, BCl₃ und BBr₃, die Verbindungen
für den Einbau von Boratomen sind, erwähnt werden.
Im übrigen können beispielsweise auch AlCl₃, GaCl₃,
Ga(CH₃)₃, InCl₃ und TlCl₃ als Ausgangsmaterialien für
den Einbau von Atomen der Gruppe III eingesetzt werden.
Als Ausgangsmaterialien für den Einbau der Atome der
Gruppe V, die wirksam eingesetzt
werden können, können beispielsweise Phosphorhydride wie
z. B. PH₃ oder P₂H₄ und Phosphorhalogenide wie z. B. PH₄J,
PF₃, PF₅, PCl₃, PCl₅, PBr₃, PBr₅ oder PJ₃, die Ausgangs
materialien für den Einbau von Phosphoratomen sind,
erwähnt werden. Im übrigen können als wirksames Ausgangs
material für den Einbau von Atomen der Gruppe V auch z. B.
AsH₃, AsF₃, AsCl₃, AsBr₃, AsF₅, SbH₃, SbF₃, SbF₅, SbCl₃,
SbCl₅, BiH₃, BiCl₃ oder BiBr₃ eingesetzt werden.
Der Gehalt der Substanz (C)
für die Steuerung der Leitfähigkeit in der Schicht (I)
kann in Abhängigkeit von der für die
Schicht (I) erforderlichen Leitfähigkeit oder von
Eigenschaften anderer Schichten, die in unmittelbarer
Berührung mit der Schicht (I) ausgebildet sind, oder
von Beziehungen wie z. B. der Beziehung zu den
Eigenschaften der erwähnten anderen Schichten an der
Berührungs-Grenzfläche gewählt werden.
Der Gehalt der in der
Schicht (I) enthaltenen Substanz (C) für die Steuerung der
Leitfähigkeit sollte geeigneterweise 0,01 bis 5 × 10⁴ Atom-ppm,
vorzugsweise 0,5 bis 1 × 10⁴ Atom-ppm und insbesondere 1
bis 5 × 10³ Atom-ppm betragen.
Die Menge der Wasserstoffatome
oder die Menge der Halogenatome oder die
Summe der Mengen der Wasserstoffatome und Halogenatome,
die in der Schicht (I) enthalten sein können,
sollte vorzugsweise 1 bis 40 Atom-% und insbesondere 5 bis 30
Atom-% betragen.
Für die Steuerung der Menge der Wasserstoffatome
und/oder der Halogenatome, die in der Schicht (I)
enthalten sein können, können beispielsweise die
Schichtträgertemperatur und/oder die Menge der in das Abscheidungs
vorrichtungssystem einzuleitenden Ausgangsmaterialien,
die für den Einbau von Wasserstoffatomen oder Halogenatomen
eingesetzt werden oder die Entladungsleistung
gesteuert werden.
Die Schicht (I) des erfindungsgemäßen Aufzeichnungs
materials hat eine Schichtdicke, die
in Abhängigkeit davon, ob die Schicht (I)
hauptsächlich als Verklebungsschicht zwischen dem Schichtträger
und der Schicht (II) oder als Verklebungsschicht
und als Ladungsträger transportierende Schicht wirkt, festgelegt werden kann.
In dem ersten Fall sollte die Schichtdicke der
Schicht (I) geeigneterweise 100,0 nm bis 50 µm, vorzugsweise
200,0 nm bis 30 µm und insbesondere 200,0 nm bis 10 µm
betragen, während sie im zweiten Fall geeigneterweise
1 bis 100 µm, vorzugsweise 1 bis 80 µm und insbesondere 2 bis
50 µm betragen sollte.
Bei dem erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungs
material ist auf der Schicht (I) 103 eine
Schicht (II) 104 ausgebildet. Die Schicht (I) und die
Schicht (II) bestehen beide aus amorphen Materialien,
die als gemeinsame am Aufbau beteiligte Atomart
Siliciumatome enthalten, und infolgedessen ist an der
Laminat-Grenzfläche zwischen diesen beiden Schichten eine
ausreichende chemische Stabilität gewährleistet.
Bei dem erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungs
material ist es erwünscht, daß die in der Schicht (II)
enthaltenen Germaniumatome in Richtung der Schichtdicke
geeigneterweise ungleichmäßig verteilt sind,
jedoch in den jeweiligen zu der Oberfläche des Schichtträgers parallelen
Schichtebenen gleichmäßig verteilt sind.
Dadurch, daß die Schicht (II)
eine solche Schichtstruktur hat, kann ein
elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial gebildet werden, das
gegenüber Licht in dem gesamten Wellenlängenbereich von
relativ kürzeren Wellenlängen bis zu relativ längeren
Wellenlängen einschließlich des Bereichs des sichtbaren
Lichts eine hervorragende Lichtempfindlichkeit zeigt.
Hinsichtlich des Verteilungsprofils der Germaniumatome in
der Schicht (II) ist es ferner beispielsweise
möglich, einen Schichtaufbau auszubilden, bei dem
der Gehalt C der Germaniumatome in der Richtung
der Schichtdicke von der Grenzfläche mit der Schicht (I)
in Richtung auf die Grenzfläche mit der Schicht (III)
abnimmt oder bei dem sie von der Grenzfläche mit der
Schicht (I) in Richtung auf die Grenzfläche mit der
Schicht (III) zunimmt oder bei dem die
Schicht (II) hinsichtlich des Gehalts C
der Germaniumatome beide Eigenschaften aufweist.
Fig. 2 bis 13 zeigen typische Beispiele für das Verteilungsprofil
der in der Schicht (II) des erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials enthaltenen Germaniumatome
in der Richtung der Schichtdicke.
In Fig. 2 bis 13 zeigt die Abszissenachse den Gehalt
C der Germaniumatome, während die Ordinatenachse
den Abstand der jeweiligen Schichtebene der Schicht (II)
von der Grenzfläche t B zwischen der Schicht (I)
und der Schicht (II) zeigt. t B
zeigt die Lage der Grenzfläche zwischen der Schicht (I)
und der Schicht (II), während t T die Lage der
Grenzfläche zwischen der Schicht (II) und der
Schicht (III) zeigt. Das heißt, daß die Schichtbildung
der Schicht (II), die Germaniumatome enthält, von der
t B -Seite ausgehend in Richtung auf die t T -Seite
fortschreitet.
In Fig. 2 wird eine erste typische Ausführungsform des
Verteilungsprofils der in der Schicht (II)
enthaltenen Germaniumatome in der Richtung der
Schichtdicke gezeigt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind die
Germaniumatome in der gebildeten Schicht (II) von
der Grenzflächenlage t B mit der Schicht (I), auf der
die Germaniumatome enthaltende Schicht (II) zu bilden
ist, bis zu der Lage t₁ in der Weise enthalten, daß der
Gehalt C der Germaniumatome einen konstanten
Wert C₁ annimmt, während der Gehalt C von der
Lage t₁ bis zu der Grenzfläche t T mit der
Schicht (III) von dem Wert C₂ ausgehend allmählich
kontinuierlich abnimmt. Der Gehalt C der Germaniumatome
erhält in der Grenzfläche t T den Wert C₃.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform nimmt der
Gehalt C der enthaltenen Germaniumatome von der Lage
t B bis zu der Lage t T von dem Wert C₄ ausgehend allmählich
und kontinuierlich ab, bis er in der Lage t T den Wert C₅
erreicht.
Im Fall der Fig. 4 wird der Gehalt C der Germaniumatome
von der Lage t B bis zu der Lage t₂ bei einem konstanten
Wert C₆ gehalten, während er von dem Wert C₇ in der
Lage t₂ ausgehend bis zu der Lage t T allmählich kontinuierlich
abnimmt und in der Lage t T einen Wert von im wesentlichen
Null erhält. (Unter einem Gehalt mit einem
Wert von im wesentlichen Null ist ein unterhalb der Nachweisgrenze
liegender Gehalt zu verstehen.)
Im Fall der Fig. 5 nimmt der Gehalt C der
Germaniumatome von der Lage t B , wo er den Wert C₈ hat, bis
zu der Lage t T , wo er einen Wert von im wesentlichen Null
erhält, allmählich und kontinuierlich ab.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird der
Gehalt C der Germaniumatome zwischen der
Lage t B und der Lage t₃ bei einem konstanten Wert C₉ gehalten,
während er in der Lage t T den Wert C₁₀ erhält.
Zwischen der Lage t₃ und der Lage t T nimmt der Gehalt
C von der Lage t₃ bis zu der Lage t T in
Form einer Funktion erster Ordnung ab.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform wird ein derartiges
Verteilungsprofil gebildet, daß der
Gehalt C von der Lage t B bis zu der Lage t₄
einen konstanten Wert C₁₁ annimmt, während er von der Lage
t₄ bis zu der Lage t T von dem Wert C₁₂ bis zu dem Wert C₁₃
in Form einer Funktion erster Ordnung abnimmt.
Bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform nimmt der
Gehalt C der Germaniumatome von der Lage
t B bis zu der Lage t T von dem Wert C₁₄ bis zu einem Wert
von im wesentlichen Null linear ab.
In Fig. 9 wird eine Ausführungsform gezeigt, bei der der
Gehalt C der Germaniumatome von der Lage t B bis zu
der Lage t₅ von dem Wert C₁₅ bis zu dem Wert C₁₆ linear
abnimmt und zwischen der Lage t₅ und der Lage t T bei dem
konstanten Wert C₁₆ gehalten wird.
Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform hat der Gehalt
C der Germaniumatome in der Lage t B den Wert
C₁₇. Der Gehalt C vermindert sich von dem Wert C₁₇
ausgehend am Anfang allmählich und in der Nähe der Lage t₆
bis zu der Lage t₆ plötzlich, bis er in der Lage t₆ den
Wert C₁₈ erhält.
Zwischen der Lage t₆ und der Lage t₇ nimmt der Gehalt
C der Germaniumatome am Anfang plötzlich und danach
allmählich ab, bis er in der Lage t₇ den Wert C₁₉ erhält.
Zwischen der Lage t₇ und der Lage t₈ nimmt der Gehalt
C sehr allmählich ab und erreicht in der Lage t₈ den
Wert C₂₀. Zwischen der Lage t₈ und der Lage t T nimmt der
Gehalt C entlang einer Kurve mit der in Fig. 10
gezeigten Gestalt von dem Wert C₂₀ bis zu einem Wert von im
wesentlichen Null ab.
Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform hat der
Germaniumatomgehalt von der Lage t B bis zu der Lage t₉
den konstanten Wert C₂₂, während der Germaniumatomgehalt
von der Lage t₉ bis zu der Lage t B den konstanten Wert C₂₁
hat.
Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform hat der
Germaniumatomgehalt in der Lage t B einen Wert von im
wesentlichen Null und nimmt entlang der in Fig. 12 gezeigten
Kurve in der Weise zu, daß er in der Lage t T den Wert
C₂₃ erreicht.
In Fig. 13 hat der Germaniumatomgehalt in der Lage t B
einen Wert von im wesentlichen Null, und der Germaniumatomgehalt
nimmt entlang der in Fig. 13 gezeigten Kurve von
der Lage t B bis zu dem Wert C₂₄ in der Lage t₁₀ zu und hat
von der Lage t₁₀ bis zu der Lage t T den konstanten Wert
C₂₄.
Bei den in Fig. 2 bis 10 gezeigten Verteilungsprofilen des
Gehalts der Germaniumatome ist der Germaniumatomgehalt in Fig. 2 bis
10 in der Nähe der Grenzfläche mit der Schicht (I)
angereichert, während der Germaniumatomgehalt in Fig. 11
bis 13 in der Nähe der Grenzfläche mit der Schicht (III)
angereichert ist. Es ist auch möglich, eine Kombination
dieser Verteilungsprofile des Germaniumatomgehalts
anzuwenden.
Wie vorstehend anhand einiger typischer Beispiele für
Verteilungsprofile von in der Schicht (II) enthaltenen
Germaniumatomen in der Richtung der Schichtdicke unter
Bezugnahme auf Fig. 2 bis 13 beschrieben wurde, liegt in
der Nähe der Grenzfläche mit der Schicht (I) und/oder
mit der Schicht (III) ein Bereich mit einem höheren
Gehalt C der Germaniumatome, während im
Innern der Schicht (II) ein Verteilungszustand der
Germaniumatome mit einem Bereich, in dem der Gehalt C
im Vergleich zu dem Gehalt C in der Nähe der
Grenzfläche mit der Schicht (I) und/oder mit der
Schicht (III) beträchtlich niedriger ist, vorgesehen ist.
Die am Aufbau der lichtempfangenden fotoleitfähigen Schicht des erfindungs
gemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials beteiligte
Schicht (II) weist in der Nähe der Grenzfläche mit der
Schicht (I) oder der Grenzfläche mit der Schicht (III)
geeigneterweise einen lokalisierten Bereich (A), der
Germaniumatome vorzugsweise mit einem relativ höheren
Gehalt enthält, auf, wie es vorstehend beschrieben
wurde.
Der lokalisierte Bereich (A) kann
unter Bezugnahme auf die in Fig. 2 bis 13 gezeigten Symbole
geeigneterweise innerhalb von 5 µm von der Grenzflächenlage
t B oder t T aus vorgesehen sein.
Der vorstehend erwähnte lokalisierte
Bereich (A) kann den gesamten Schichtbereich (L T ), der
sich von der Grenzflächenlage t B oder t T aus bis zu einer
Tiefe bzw. mit einer Dicke von 5 µm erstreckt, einnehmen
oder alternativ einen Teil des Schichtbereichs (L T ) bilden.
Es kann in Abhängigkeit von den erforderlichen
Eigenschaften der zu bildenden lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht festgelegt werden, ob der lokalisierte Bereich (A)
als Teil des Schichtbereichs (L T ) gebildet wird oder den
gesamten Schichtbereich (L T ) einnimmt.
Der lokalisierte Bereich (A) kann vorzugsweise gemäß einer
derartigen Schichtbildung gebildet werden, daß der
Höchstwert C max des Gehalts C der Germaniumatome in
der Verteilung in der Richtung der Schichtdicke geeigneterweise
1000 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 5000 Atom-ppm
oder mehr und insbesondere 1 × 10⁴ Atom-ppm oder mehr
beträgt.
Das heißt, daß die Germaniumatome enthaltende Schicht (II)
so gebildet wird, daß der
Höchstwert C max des Gehalts der Germaniumatome innerhalb
einer Schichtdicke von 5 µm von der Grenzfläche mit der
Schicht (I) oder von der Grenzfläche mit der Schicht (III)
aus (in dem Schichtbereich mit einer Dicke von 5 µm, von t B
oder t T aus gerechnet) vorliegen kann.
Der Gesamtgehalt der Germaniumatome
in der Schicht (II), die Germaniumatome enthält,
kann so festgelegt werden, daß die
Aufgabe der Erfindung wirksam gelöst wird, und dieser
Gehalt kann geeigneterweise 1 bis 9,5 × 10⁵ Atom-ppm, vorzugsweise
100 bis 8 × 10⁵ Atom-ppm und insbesondere 500 bis
7 × 10⁵ Atom-ppm betragen.
Bei dem erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungs
material sollte die Schicht (II) geeigneterweise
Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthalten, um eine
höhere Sensibilisierung und einen höheren Dunkelwiderstand
zu bewirken oder um ferner die Haftung zwischen der
Schicht (I) und der Schicht (II) oder zwischen der
Schicht (II) und der Schicht (III) oder die
Haftung der Schicht (I), der Schicht (II)
und der Schicht (III) aneinander zu verbessern.
Die in der Schicht (II) enthaltenen Sauerstoffatome
und/oder Stickstoffatome können entweder gleichmäßig in der
gesamten Schicht (II) oder nur in einem Teil des Bereichs enthalten
sein.
Der Gehalt C (ON) der Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome
kann in der Richtung der Schichtdicke der
Schicht (II) entweder gleichmäßig oder ungleichmäßig
verteilt sein.
Der in der zweiten Schicht (II)
vorgesehene, Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome
enthaltende Schichtbereich (ON) wird derart ausgebildet, daß er
die gesamte Schicht (II) einnimmt,
wenn eine Verbesserung der Lichtempfindlichkeit und
des Dunkelwiderstandes angestrebt wird, während der
Schichtbereich (ON) derart ausgebildet wird, daß er den
Endteil-Schichtbereich an der Seite die der Schicht (I),
und/oder an der Seite, die der Schicht (II) zugewandt ist, einnimmt,
wenn eine Verstärkung der Haftung an der Schicht (I)
und/oder der Schicht (III) angestrebt wird.
Der Gehalt der Sauerstoffatome und/oder der Stickstoffatome,
die in dem Schichtbereich (ON), der in einer solchen
Schicht (II) ausgebildet ist, enthalten sein
sollen, kann in Abhängigkeit von den
Eigenschaften, die für den Schichtbereich (ON) selbst
erforderlich sind, um die vorstehend erwähnten Zwecke zu
erreichen, von den Eigenschaften, die an der Berührungs-
Grenzfläche mit der Schicht (I) oder der
Schicht (III) erforderlich sind, oder von
Beziehungen zu den Eigenschaften der Schicht (I) oder
der Schicht (III) gewählt werden.
Der Gehalt der Sauerstoffatome und/oder der Stickstoffatome
in dem Schichtbereich (ON), der
in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu bildenden
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials festgelegt werden
kann, kann geeigneterweise 0,001 bis 50 Atom-%, vorzugsweise
0,002 bis 40 Atom-% und insbesondere 0,003 bis 30
Atom-% betragen.
Wenn bei dem erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungs
material die Schicht (I) eine geringe Dicke hat,
kann in der Germaniumatome enthaltenden Schicht (II)
örtlich an der Seite der Schicht (I) ein
Schichtbereich (PN), der eine Substanz (C) für die Steuerung
der Leitfähigkeit enthält, ausgebildet werden, wobei
der Schichtbereich (PN) als sogenannte Ladungsinjektions-
Verhinderungsschicht wirken kann.
Das heißt, dadurch, daß als Gehalt der Substanz (C) für die
Steuerung der Leitfähigkeit in dem Schichtbereich (PN)
geeigneterweise 30 Atom-ppm oder mehr, vorzugsweise 50
Atom-ppm oder mehr und insbesondere 100 Atom-ppm oder mehr
gewählt werden, können 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 von Elektronen, die aus dem
Schichtträger in die lichtempfangende fotoleitfähige Schicht injiziert
werden, wirksam verhindert werden, wenn die freie Oberfläche
der lichtempfangenden fotoleitfähigen Schicht einer Ladungsbehandlung
zu positiver Polarität unterzogen wird. Andererseits
kann in dem Fall, daß die einzubauende Substanz (C) ein
Fremdstoff vom n-Typ ist, die Wanderung positiver Löcher,
die aus dem Schichtträger in die lichtempfangende
fotoleitfähige Schicht injiziert werden, wirksam verhindert werden, wenn
die freie Oberfläche der lichtempfangenden fotoleitfähigen Schicht einer
Ladungsbehandlung zu negativer Polarität unterzogen wird.
In dem vorstehend erwähnten Fall kann ein Schichtbereich
(ZII) in dem Bereich der zweiten Schicht (II), der nicht zu
dem vorstehend erwähnten Schichtbereich (PN) gehört, bei
dem vorstehend beschriebenen grundlegenden Aufbau der
lichtempfangenden fotoleitfähigen Schicht eine Substanz (C) für die
Steuerung der Leitfähigkeit mit der anderen Polarität enthalten,
oder der Schichtbereich (ZII) kann eine Substanz (C) für
die Steuerung der Leitfähigkeit enthalten,
die dieselbe Polarität hat, jedoch in einer Menge enthalten
ist, die viel geringer ist als die praktisch verwendete
Menge der in dem Schichtbereich (PN) enthaltenen Substanz
(C) für die Steuerung der Leitfähigkeit.
In einem derartigen Fall kann der Gehalt der Substanz (C)
für die Steuerung der Leitfähigkeit, die in dem Schichtbereich
(ZII) enthalten ist, in Abhängigkeit von der Polarität oder dem Gehalt
der in dem Schichtbereich (PN) enthaltenen Substanz (C)
festgelegt werden, wobei dieser Gehalt in dem Schichtbereich
(ZII) jedoch geeigneterweise 0,001 bis 1000 Atom-ppm,
vorzugsweise 0,05 bis 500 Atom-ppm und insbesondere 0,1 bis
200 Atom-ppm beträgt.
Wenn in dem Schichtbereich (PN) und
dem Schichtbereich (ZII) dieselbe Art einer Substanz (C)
für die Steuerung der Leitfähigkeit enthalten ist, sollte
ihr Gehalt in dem Schichtbereich (ZII) vorzugsweise 30
Atom-ppm oder weniger betragen. Im Unterschied zu den
vorstehend erwähnten Fällen ist es
auch möglich, in der Schicht (II) einen Schicht
bereich, der eine Substanz (C) für die Steuerung der Leit
fähigkeit mit einer Polarität enthält, und einen Schichtbereich,
der eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit
mit der anderen Polarität enthält, in unmittelbarer
Berührung miteinander vorzusehen, wodurch in dem
erwähnten Berührungsbereich eine sogenannte Verarmungs
schicht gebildet wird. So 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 der
Schicht (II) in unmittelbarer Berührung miteinander unter
Bildung eines sogenannten pn-Übergangs ausgebildet, wodurch
eine Verarmungsschicht gebildet werden kann.
Beispiele für Halogenatome, die
gegebenenfalls in die Schicht (II) eingebaut werden
können, sind Atome von Fluor, Chlor, Brom und Jod, wobei Atome von Fluor und
Chlor besonders bevorzugt werden.
Die aus a-SiGe(H,X) bestehende
Schicht (II) kann durch ein Vakuumbedampfungsverfahren
unter Ausnutzung der Entladungserscheinung, beispielsweise
durch das Glimmentladungsverfahren, das Zerstäubungsverfahren
oder das Ionenplattierverfahren, gebildet werden.
Die grundlegende Verfahrensweise für die Bildung der aus
a-SiGe(H,X) bestehenden Schicht (II) durch das Glimm
entladungsverfahren besteht beispielsweise darin, daß ein
gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Siliciumatomen und ein
gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Germaniumatomen gegebenenfalls
zusammen mit einem gasförmigen Ausgangsmaterial
für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder Halogen
atomen in eine Abscheidungskammer, die im Inneren in
einen Zustand mit vermindertem Druck gebracht werden kann,
eingeleitet werden und daß in der Abscheidungskammer eine
Glimmentladung angeregt wird, wodurch auf der Oberfläche
eines Schichtträgers, der in eine vorher festgelegte Lage
gebracht wurde und auf dem die Schicht (I) gebildet
worden ist, eine Schichtbildung durchgeführt wird, während
das Verteilungsprofil der Germaniumatome gemäß
einer gewünschten Kurve der Änderungsgeschwindigkeit
gesteuert wird, um die aus a-SiGe(H,X) bestehende
Schicht (II) zu bilden.
Alternativ kann für die Bildung durch das Zerstäubungsverfahren,
wenn die Zerstäubung unter Anwendung eines aus Si
bestehenden Targets oder von zwei plattenförmigen Targets,
von denen eines aus Si und das andere aus Ge besteht, oder
eines aus einer Mischung von 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, ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den
Einbau von Germaniumatomen, gegebenenfalls zusammen mit einem
gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von Wasserstoffatomen und/oder
Halogenatomen, falls dies erwünscht ist, in eine Abscheidungskammer
für die Zerstäubung eingeleitet werden, wodurch eine
Plasmaatmosphäre gebildet wird, und das vorstehend erwähnte
Target wird zerstäubt, während die Durchflußgeschwindigkeit
des gasförmigen Ausgangsmaterials gemäß einer gewünschten
Kurve der Änderungsgeschwindigkeit gesteuert wird.
Im Fall des Ionenplattierverfahrens kann beispielsweise
eine Verdampfungsquelle wie z. B. polykristallines Silicium
oder Einkristall-Silicium und polykristallines Germanium
oder Einkristall-Germanium in ein Verdampfungsschiffchen
hineingebracht werden, und die Verdampfungsquelle wird
durch Erhitzen nach dem Widerstandsheizverfahren oder dem
Elektronenstrahlverfahren verdampft, wobei dem fliegenden,
verdampften Produkt ein Durchtritt durch eine gewünschte
Gasplasmaatmosphäre ermöglicht wird, wobei im übrigen dasselbe
Verfahren wie im Fall der Zerstäubung angewandt wird.
Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien, die für die
Bildung der Schicht (II) zu
verwenden sind, können die folgenden Verbindungen erwähnt
werden.
Erstens können zu dem für den
Einbau von Siliciumatomen einzusetzenden gasförmigen Ausgangsmaterial
als wirksame Materialien gasförmige oder vergasbare
Siliciumhydride (Silane) wie z. B. SiH₄, Si₂H₆, Si₃H₈,
Si₄H₁₀ und andere gehören. SiH₄ und Si₂H₆ werden in Hinblick
auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung
und auf den Wirkungsgrad hinsichtlich des Einbaus
von Siliciumatomen besonders bevorzugt. Als Substanzen, die gasförmige
Ausgangsmaterialien für den Einbau von Germaniumatomen sein können,
können in wirksamer Weise gasförmige oder vergasbare
Germaniumhydride (Germane) wie z. B. GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈,
Ge₄H₁₀, Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈ oder Ge₉H₂₀ eingesetzt
werden. GeH₄, Ge₂H₆ und Ge₃H₈ werden im Hinblick
auf ihre einfache Handhabung während der Schichtbildung und
auf den Wirkungsgrad hinsichtlich des Einbaus von Germaniumatomen
besonders bevorzugt.
Als wirksame gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau
von Halogenatomen, die für
die Bildung der Schicht (II) einzusetzen sind, kann
eine Vielzahl von Halogenverbindungen, wozu z. B. vorzugsweise
gasförmige Halogene, Halogenide und Interhalogenverbindungen
oder gasförmige oder vergasbare Halogenverbindungen
wie z. B. mit Halogenen substituierte Silanderivate
gehören, erwähnt werden. Als
wirksame Ausgangsmaterialien für den Einbau von
Halogenatomen können auch gasförmige oder vergasbare Silicium
verbindungen, die Halogenatome enthalten und die aus Silicium
atomen und Halogenatomen gebildet sind, eingesetzt werden.
Als typische Beispiele für Halogenverbindungen, die
vorzugsweise für die Bildung der
Schicht (II) eingesetzt werden, können gasförmige
Halogene wie z. B. Fluor, Chlor, Brom oder Jod und Interhalogen
verbindungen wie z. B. ClF, ClF₃, BrF, BrF₃, BrF₅, JF₃,
JF₇, JCl und JBr erwähnt werden.
Als Halogenatome enthaltende Siliciumverbindungen,
d. h. als mit Halogenen substituierte Silanderivate, können
vorzugsweise Siliciumhalogenide wie z. B. SiF₄, Si₂F₆,
SiCl₄ und SiBr₄ eingesetzt werden.
Wenn die Schicht (II) in dem erfindungsgemäßen elektro
fotografischen Aufzeichnungsmaterial durch das Glimment
ladungsverfahren unter Anwendung einer solchen Halogenatome
enthaltenden Siliciumverbindung gebildet wird, kann auf
einem Schichtträger, auf dessen Oberfläche die Schicht (I)
gebildet worden ist, die aus s-SiGe(H,X), das Halogenatome
enthält, bestehende Schicht (II) gebildet werden,
ohne daß als gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau
von Siliciumatomen ein gasförmiges Siliciumhydrid zusammen
mit dem gasförmigen Ausgangsmaterial für den Einbau von
Germaniumatomen eingesetzt wird.
Im Fall der Bildung der Halogenatome enthaltenden
Schicht (II) durch das Glimmentladungsverfahren besteht
die grundlegende Verfahrensweise darin, daß z. B. ein
Siliciumhalogenid als gasförmiges Ausgangsmaterial für den
Einbau von Siliciumatomen, ein Germaniumhydrid als gasförmiges Aus
gangsmaterial für den Einbau von Germaniumatomen und ein Gas wie z. B.
Ar, H₂ oder He in einem vorher festgelegten Mischungs
verhältnis in die zur Bildung der Schicht (II)
dienende Abscheidungskammer eingeleitet werden und daß eine
Glimmentladung angeregt wird, um eine Plasmaatmosphäre aus
diesen Gasen zu bilden, wodurch auf einem Schichtträger, auf
dessen Oberfläche die Schicht (I) gebildet worden
ist, die Schicht (II) gebildet werden kann. Für eine
einfachere Steuerung des Anteils der eingebauten Wasser
stoffatome kann mit diesen Gasen auch Wasserstoffgas oder
eine gasförmige, Wasserstoffatome enthaltende Siliciumverbindung
in einer gewünschten Menge zur Bildung der
Schicht (II) vermischt werden. Ferner ist jedes Gas nicht
auf eine einzelne Gasart eingeschränkt, sondern es können
mehrere Gasarten in irgendeinem gewünschten Mischungs
verhältnis eingesetzt werden.
Im Fall des Zerstäubungsverfahrens und des Ionenplattier
verfahrens können in die gebildete Schicht (II)
Halogenatome eingebaut werden, indem die gasförmige
Halogenverbindung oder die gasförmige, Halogenatome enthaltende
Siliciumverbindung, die vorstehend erwähnt wurden, in
eine Abscheidungskammer eingeleitet wird und eine Plasma
atmosphäre aus diesem Gas gebildet wird.
Andererseits kann für den Einbau von Wasserstoffatomen
ein gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von
Wasserstoffatomen, beispielsweise H₂ oder Gase wie z. B.
Silane und/oder Germaniumhydride, wie sie vorstehend
erwähnt wurden, in eine zur Zerstäubung dienende Abscheidungs
kammer eingeleitet werden, worauf eine Plasmaatmosphäre
aus diesen Gasen gebildet wird.
Als gasförmiges Ausgangsmaterial
für den Einbau von Halogenatomen während der
Bildung der Schicht (II) können die Halogenide oder halogen
haltigen Siliciumverbindungen, die vorstehend erwähnt
wurden, wirksam eingesetzt werden. Im übrigen ist es auch
möglich, als wirksames Ausgangsmaterial für die Bildung der
Schicht (II) gasförmige oder vergasbare Substanzen,
wozu Halogenide, die Wasserstoffatome
enthalten, z. B. Halogenwasserstoffe
wie z. B. HF, HCl, HBr oder HJ, halogensubstituierte
Siliciumhydride wie z. B. SiH₂F₂, SiH₂J₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃,
SiH₂Br₂ oder SiHBr₃, halogenierte Germaniumhydride wie
z. B. GeHF₃, GeH₂F₂, GeH₃F, GeHCl₃, GeH₂Cl₂, GeH₃Cl,
GeHBr₃, GeH₂Br₂, GeH₃Br, GeHJ₃, Ge₂J₂ oder GeH₃J gehören,
oder Germaniumhalogenide wie z. B. GeF₄, GeCl₄, GeBr₄,
GeJ₄, GeF₂, GeCl₂, GeBr₂ oder GeJ₂ einzusetzen.
Unter diesen Substanzen können Halogenide, die Wasser
stoffatome enthalten, vorzugsweise als Ausgangsmaterial für
den Einbau von Halogenatomen eingesetzt werden, weil während
der Bildung der Schicht (II) gleichzeitig mit
dem Einbau von Halogenatomen in die Schicht Wasser
stoffatome eingebaut werden können, die hinsichtlich der
Steuerung der elektrischen oder fotoelektrischen Eigen
schaften sehr wirksam sind.
Für den Einbau von Wasserstoffatomen in die Struktur
der Schicht (II) kann anders als bei den vorstehend
erwähnten Verfahren ermöglicht werden, daß in einer Ab
scheidungskammer H₂ oder ein Siliciumhydrid wie z. B. SiH₄,
Si₂H₆, Si₃H₈ oder Si₄H₁₀ zusammen mit Germanium oder einer
Germaniumverbindung für den Einbau von Germaniumatomen oder ein
Germaniumhydrid wie z. B. GeH₄, Ge₂H₆, Ge₃H₈, Ge₄H₁₀,
Ge₅H₁₂, Ge₆H₁₄, Ge₇H₁₆, Ge₈H₁₈ oder Ge₉H₂₀ zusammen mit
Silicium oder einer Siliciumverbindung für den Einbau
von Siliciumatomen vorliegt, worauf eine Entladung angeregt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sollte die Menge der Wasserstoffatome oder die Menge
der Halogenatome oder die Summe der Mengen der Wasser
stoffatome und der Halogenatome, die in der am
Aufbau der zu bildenden lichtempfangenden fotoleitfähigen Schicht
beteiligten Schicht (II) 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 Steuerung der Menge der Wasserstoffatome
und/oder der Halogenatome, die in der Schicht (II)
enthalten sein sollen, können beispielsweise die
Schichtträgertemperatur und/oder die Menge der in das Abscheidungs
vorrichtungssystem einzuleitenden Ausgangsmaterialien, die
für den Einbau von Wasserstoffatomen oder Halogenatomen
eingesetzt werden oder die Entladungsleistung gesteuert
werden.
Für den Einbau einer Substanz (C) für die Steuerung der
Leitfähigkeit wie z. B. von Atomen der Gruppe III oder
Atomen der Gruppe V in die Struktur der Schicht (II)
kann in ähnlicher Weise, wie es im Zusammenhang mit
der Bildung der Schicht (I) beschrieben wurde, während
der Schichtbildung zusammen mit anderen Ausgangs
materialien für die Bildung der Schicht (II) ein
Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome der Gruppe III
oder ein Ausgangsmaterial für den Einbau der Atome
der Gruppe V im gasförmigen Zustand in eine Abscheidungs
kammer eingeleitet werden.
Die Schicht (II) des erfindungsgemäßen elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterials kann eine Dicke haben, die im
Hinblick auf den Absorptionskoeffizienten der
Schicht (II) bezüglich der zur Anregung von Fototrägern
dienenden Lichtquelle festgelegt werden kann, wenn die
Schicht (II) hauptsächlich als Schicht für die Erzeugung
von Fototrägern angewandt wird, und diese Schichtdicke
kann geeigneterweise 100,0 nm bis 50 µm, vorzugsweise
100,0 nm bis 30 µm und insbesondere 100,0 nm bis 20 µm
betragen.
Wenn die Schicht (II) andererseits hauptsächlich als
Schicht für die Erzeugung und den Transport von Fototrägern
angewandt wird, kann die Dicke geeigneterweise
festgelegt werden, daß die Fototräger mit einem guten
Wirkungsgrad transportiert werden können, und diese Dicke
kann geeigneterweise 1 bis 100 µm, vorzugsweise 1 bis 80 µm
und insbesondere 2 bis 50 µm betragen.
Wenn in der Schicht (II)
ein Schichtbereich (ON), der mindestens eine aus Sauer
stoffatomen und Stickstoffatomen ausgewählte Atomart enthält,
ausgebildet wird, kann während der unter Verwendung
der vorstehend erwähnten Ausgangsmaterialien durchgeführten
Bildung der Schicht (II) ein Ausgangsmaterial für
den Einbau von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen
in Kombination verwendet werden, wobei dessen Menge
gesteuert wird, wodurch in die gebildete Schicht Sauer
stoffatome und/oder Stickstoffatome eingebaut werden.
Wenn für die Bildung des Schichtbereichs (ON) das Glimment
ladungsverfahren angewandt wird, werden den Ausgangs
materialien, die aus den Ausgangsmaterialien
für die Bildung der Schicht (II) ausgewählt
worden sind, ferner Ausgangsmaterialien für den
Einbau von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen
zugesetzt. Als solche Ausgangsmaterialien für den Einbau
von Sauerstoffatomen und/oder Stickstoffatomen können die
meisten gasförmigen Substanzen oder vergasbaren Substanzen
in vergaster Form, die
Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthalten,
eingesetzt werden.
Als Ausgangsmaterial, das wirksam für den Einbau von
Sauerstoffatomen bei der Bildung des Schichtbereichs
(ON) eingesetzt wird, kann ein gasförmiges Ausgangs
material, das Sauerstoffatome
enthält, oder ein gasförmiges Ausgangsmaterial,
das Sauerstoffatome und
Wasserstoffatome enthält, eingesetzt werden. Beispiele
für solche Ausgangsmaterialien sind Sauerstoff (O₂), Ozon
(O₃), Stickstoffmonoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO₂),
Distickstoffmonoxid (N₂O), Distickstofftrioxid (N₂O₃),
Distickstofftetroxid (N₂O₄), Distickstoffpentoxid (N₂O₅),
Stickstofftrioxid (NO₃) und niedere Siloxane, die
Siliciumatome, Sauerstoffatome
und Wasserstoffatome enthalten, z. B. Disiloxan
(H₂SiOSiH₃) und Trisiloxan (H₃SiOSiH₂OSiH₃).
Als Beispiele für Ausgangsmaterialien, die wirksam als
gasförmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Stickstoffatomen
bei der Bildung des Schichtbereichs (ON)
eingesetzt werden können, können gasförmige oder vergasbare
Stickstoffverbindungen, Nitride und Azide, die Stickstoffatome
oder Stickstoff- und Wasserstoffatome enthalten, z. B.
Stickstoff (N₂), Ammoniak (NH₃), Hydrazin (H₂NNH₂),
Stickstoffwasserstoffsäure (HN₃) und Ammoniumazid (NH₄N₃)
erwähnt worden. Alternativ können auch Stickstoffhalogenid
verbindungen wie z. B. Stickstofftrifluorid (NF₃) und
Stickstofftetrafluorid (N₂F₄) eingesetzt werden, was den
Vorteil hat, daß zusätzlich zu Stickstoffatomen
Halogenatome eingebaut werden.
Wenn während der Bildung der
Schicht (I) und der Schicht (II) in mindestens
einer dieser Schichten ein Sauerstoffatome und/oder Stick
stoffatome enthaltender Schichtbereich (ON) ausgebildet
wird, kann der Schichtbereich (ON) mit einem gewünschten
Verteilungsprofil in der Richtung der Schichtdicke, das gebildet
wird, indem der Gehalt C (ON) der Sauerstoffatome
und/oder der Stickstoffatome, die in dem
Schichtbereich (ON) enthalten sind, verändert wird, im Fall
der Glimmentladung dadurch gebildet werden, daß ein gas
förmiges Ausgangsmaterial für den Einbau von Sauer
stoffatomen und/oder Stickstoffatomen, deren
Gehalt C (ON) verändert werden soll, in eine
Abscheidungskammer eingeleitet wird, während seine Gasdurch
flußgeschwindigkeit gemäß einer gewünschten Kurve der
Änderungsgeschwindigkeit in geeigneter Weise verändert wird.
Im Fall der Anwendung der Zerstäubung, wenn beispielsweise
ein Target, in dem eine Mischung von Si und SiO₂ und/oder
Si₃N₄ enthalten ist, als Target für die Zerstäubung verwendet
wird, kann das Mischungsverhältnis von Si zu SiO₂
und/oder Si₃N₄ in der Richtung der Schichtdicke des Targets
zuvor verändert werden, wodurch ein gewünschtes Verteilungsprofil
der Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome in der
Richtung der Schichtdicke erhalten werden kann.
Die Schicht (III) 105, die bei dem erfindungsgemäßen
elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterial auf der
Schicht (II) 104 auszubilden ist, hat eine freie Oberfläche
und ist hauptsächlich vorgesehen, um die Aufgabe der Erfindung
bezüglich der Feuchtigkeitsbeständigkeit, der Eigenschaften
bei der kontinuierlichen wiederholten Verwendung,
der Durchschlagsfestigkeit, der Eigenschaften bezüglich des
Einflusses von Umgebungsbedingungen während der Anwendung
und der Haltbarkeit zu lösen. Da sowohl die Schicht (II)
als auch die Schicht (III) aus amorphen Materialien
bestehen, die als gemeinsame am Aufbau beteiligte
Atomart Siliciumatome enthalten, ist an der Laminat-
Grenzfläche eine ausreichende chemische Stabilität
gewährleistet.
Die Schicht (III)
besteht aus einem amorphen Material, das Siliciumatome und
Kohlenstoffatome gegebenenfalls zusammen mit Wasser
stoffatomen und/oder Halogenatomen enthält [nachstehend
als "a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y ", worin 0<x, y<1,
bezeichnet].
Die aus a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y bestehende Schicht (III)
kann beispielsweise durch das Glimmentladungsverfahren,
das Zerstäubungsverfahren, das Ionenimplantationsverfahren,
das Ionenplattierverfahren oder das Elektronen
strahlverfahren gebildet werden. Diese Herstellungsverfahren
können in geeigneter Weise in Abhängigkeit von verschiedenen
Einflußgrößen wie z. B. den Herstellungsbedingungen,
dem Ausmaß der Belastung durch die Kapitalanlage für
Einrichtungen, dem Fertigungsmaßstab und den gewünschten
Eigenschaften, die für das herzustellende elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterial erforderlich sind, ausgewählt werden.
Das Glimmentladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren
kann vorzugsweise angewandt werden, weil in diesem
Fall die Vorteile erzielt werden, daß die Herstellungs
bedingungen für die Herstellung von elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterialien mit erwünschten Eigenschaften vergleichs
weise leicht gesteuert werden können und daß in die
herzustellende Schicht (III) Kohlenstoffatome und/oder
Halogenatome zusammen mit Siliciumatomen auf einfache Weise
eingebaut werden können. Ferner kann die Schicht (III)
gebildet werden, indem das Glimmentladungsverfahren
und das Zerstäubungsverfahren in Kombination in demselben
Vorrichtungssystem angewandt werden.
Für die Bildung der Schicht (III) durch das Glimm
entladungsverfahren können gasförmige Ausgangsmaterialien
für die Bildung von a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y , die
gegebenenfalls in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis mit
verdünnendem Gas vermischt sind, in eine Abscheidungskammer
für die Vakuumbedampfung, in die ein Schichtträger, auf dem die
Schicht (II) gebildet worden ist, hineingebracht
wurde, eingeleitet werden, und aus dem eingeleiteten Gas
wird ein Gasplasma gebildet, indem eine Glimmentladung
angeregt wird, wodurch auf der Schicht (II), die
bereits auf dem vorstehend erwähnten Schichtträger gebildet
worden ist, a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y abgeschieden wird.
Als gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung von a-
(Si x C1-x ) y (H,X)1-y , die einzusetzen
sind, können die meisten gasförmigen Substanzen oder vergasbaren
Substanzen in vergaster Form, die
mindestens eine aus Siliciumatomen,
Kohlenstoffatomen, Wasserstoffatomen und Halogen
atomen ausgewählte Atomart enthalten, eingesetzt
werden.
Wenn ein gasförmiges Ausgangsmaterial eingesetzt wird, das
als eine der aus Silicium-, Kohlenstoff-, Wasserstoff-
und Halogenatomen ausgewählten Atomarten Siliciumatome enthält, ist es
beispielsweise möglich, eine Mischung aus einem gasförmigen
Ausgangsmaterial, das Siliciumatome
enthält, einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das
Kohlenstoffatome enthält, und gegebenenfalls
einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das
Wasserstoff- und/oder Halogenatome enthält, in
einem gewünschten Mischungsverhältnis oder alternativ eine
Mischung aus einem gasförmigen Ausgangsmaterial, das
Siliciumatome enthält, und einem gasförmigen Ausgangs
material, das Silicium-, Kohlenstoff- und Wasserstoffatome
oder Silicium-, Kohlenstoff- und Halogenatome
enthält, in einem gewünschten
Mischungsverhältnis einzusetzen.
Alternativ ist auch der Einsatz einer Mischung aus einem
gasförmigen Ausgangsmaterial das
Silicium- und Wasserstoffatome enthält, und einem gasförmigen
Ausgangsmaterial, das Kohlenstoffatome
enthält, oder einer Mischung aus einem gasförmigen
Ausgangsmaterial, das Silicium- und Halogenatome
enthält, und einem gasförmigen Ausgangsmaterial,
das Kohlenstoffatome enthält, möglich.
Als Halogenatome, die in der Schicht (III)
enthalten sein können, können Atome von F, Cl, Br und J erwähnt
werden, wobei Atome von F und Cl bevorzugt werden.
Als gasförmige Ausgangsmaterialien, die
wirksam für die Bildung der Schicht (III)
eingesetzt werden, können beispielsweise gasförmige
Siliciumhydride, die Silicium- und Wasserstoffatome
enthalten, beispielsweise Silane (z. B. SiH₄,
Si₂H₆, Si₃H₈ und Si₄H₁₀). Verbindungen, die
Kohlenstoff- und Wasserstoffatome enthalten, z. B. gesättigte
Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, ethylenische
Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen und
acetylenische Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen,
einfache Halogensubstanzen, Halogenwasserstoffe,
Interhalogenverbindungen, Siliciumhalogenide und halogen
substituierte Siliciumhydride erwähnt werden.
Im einzelnen können als gesättigte Kohlenwasserstoffe
Methan (CH₄), Ethan (C₂H₆), Propan (C₃H₈), n-Butan (n-
C₄H₁₀) und Pentan (C₅H₁₂), als ethylenische Kohlenwasserstoffe
Ethylen (C₂H₄), Propylen (C₃H₆), Buten-1 (C₄H₈),
Buten-2 (C₄H₈), Isobutylen (C₄H₈) und Penten (C₅H₁₀), als
acetylenische Kohlenwasserstoffe Acetylen (C₂H₂), Methyl
acetylen (C₃H₄) und Butin (C₄H₆), als gasförmige Halogene
z. B. Fluor, Chlor, Brom und Jod, als Halogenwasserstoffe
z. B. HF, HJ, HCl und HBr, als Interhalogenverbindungen z. B.
ClF, ClF₃, BrF₅, BrF, BrF₃, BrF₅, JF₃, JF₇, JCl und JBr,
als Siliciumhalogenide z. B. SiF₄, Si₂F₆, SiCl₄, SiCl₃Br,
SiCl₂Br₂,SiClBr₃, SiCl₃J und SiBr₄ und als halogensubstituierte
Siliciumhydride z. B. SiH₂F₂, SiH₂Cl₂, SiHCl₃,
SiH₃Cl, SiH₃Br, SiH₂Br und SiHBr₃ erwähnt werden.
Zusätzlich zu diesen Materialien können als wirksame
Materialien auch halogensubstituierte paraffinische Kohlen
wasserstoffe wie z. B. CF₄, CCl₄, CBr₄, CHF₃, CH₂F₂, CH₃F,
CH₃Cl, CH₃Br, CH₃J und C₂H₅Cl, fluorierte Schwefelverbindungen
wie z. B. SF₄ und SF₆, Silane wie z. B. Si(CH₃)₄ und
Si(C₂H₅)₄ und halogenhaltige Alkylsilane wie z. B.
SiCl(CH₃)₃, SiCl₂(CH₃)₂ und SiCl₃CH₃ verwendet werden.
Diese Substanzen für die Bildung der Schicht (III)
können in der gewünschten Weise ausgewählt und während der
Bildung der Schicht (III) verwendet werden, so daß
in der gebildeten Schicht (III) Siliciumatome,
Kohlenstoffatome und, falls erwünscht, Halogenatome
und/oder Wasserstoffatome in einem vorher festgelegten
Zusammensetzungsverhältnis enthalten sein können.
Beispielsweise können Si(CH₃)₄ als Material, das dazu befähigt
ist, leicht Siliciumatome, Kohlenstoffatome und
Wasserstoffatome einzubauen und eine Schicht mit erwünschten
Eigenschaften zu bilden, und SiHCl₃, SiCl₄, SiH₂Cl₂
oder SiH₃Cl als Ausgangsmaterial für den Einbau von Halogen
atomen in einem vorher festgelegten Mischungsverhältnis
vermischt und im gasförmigen Zustand in eine Vorrichtung
für die Bildung der Schicht (III) eingeleitet werden,
und dann wird eine Glimmentladung angeregt, wodurch
eine aus a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y bestehende Schicht (III)
gebildet werden kann.
Für die Bildung der Schicht (III) durch das Zerstäubungs
verfahren wird als Target eine Einkristall- oder
eine polykristalline Si-Scheibe und/oder eine C-Scheibe
oder eine Scheibe, in der eine Mischung von Si und C
enthalten ist, verwendet und in einer Atmosphäre aus verschiedenen
Gasen, die, falls erwünscht,
Halogenatome und/oder Wasserstoffatome enthalten,
zerstäubt.
Wenn als Target beispielsweise eine Si-Scheibe verwendet
wird, werden gasförmige Ausgangsmaterialien für den Einbau
von Kohlenstoff-, Wasserstoff- und/oder Halogenatomen, die, falls erwünscht, mit einem
verdünnenden Gas verdünnt sein können, in eine Abscheidungs
kammer für die Zerstäubung eingeleitet, um in der
Abscheidungskammer ein Gasplasma zu bilden und eine
Zerstäubung der Si-Scheibe zu bewirken.
Alternativ können Si und C als getrennte Targets oder kann
ein aus einer Mischung von Si und C bestehendes plattenförmiges
Target verwendet werden, und die Zerstäubung wird
in einer Gasatmosphäre durchgeführt, die, falls notwendig,
Wasserstoffatome oder Halogenatome enthält. Als gasförmiges
Ausgangsmaterial für den Einbau von Kohlenstoff-, Wasserstoff- und
Halogenatomen können auch im Fall der Zerstäubung die gasförmigen Ausgangs
materialien für die Bildung der Schicht (III), die
im Zusammenhang mit der vorstehend beschriebenen Glimment
ladung als wirksame Gase erwähnt wurden, eingesetzt werden.
Als verdünnendes Gas, das
bei der Bildung der Schicht (III) durch das Glimm
entladungsverfahren oder das Zerstäubungsverfahren einzusetzen
ist, können vorzugsweise Edelgase wie z. B. He, Ne oder Ar
eingesetzt werden.
Die Schicht (III)
sollte sorgfältig so gebildet werden, daß ihr die erforderlichen
Eigenschaften genau in der gewünschten Weise verliehen
werden.
Das heißt eine Substanz, die Siliciumatome, Kohlenstoffatome
und, falls notwendig, Wasserstoff- und/oder Halogenatome enthält, kann in
Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen verschiedene
Formen von kristallinen bis zu amorphen Formen annehmen,
elektrische Eigenschaften zeigen, die von den Eigenschaften
eines Leiters über die Eigenschaften eines Halbleiters bis
zu den Eigenschaften eines Isolators reichen, und Fotoleit
fähigkeitseigenschaften zeigen, die von den Eigenschaften
einer fotoleitfähigen bis zu den Eigenschaften einer nicht
fotoleitfähigen Substanz reichen. Die Herstellungsbedingungen
werden infolgedessen sorgfältig so gewählt, daß
a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y mit erwünschten
Eigenschaften, die von dem Zweck abhängen, gebildet werden
kann. Wenn die Schicht (III) beispielsweise hauptsächlich
zur Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit vorgesehen
ist, wird a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y als ein amorphes
Material hergestellt, das unter den Anwendungsbedingungen
ausgeprägte elektrische Isoliereigenschaften zeigt.
Wenn die Schicht (III) alternativ hauptsächlich zur
Verbesserung der Eigenschaften bei der wiederholten
kontinuierlichen 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 a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y kann als
ein amorphes Material hergestellt werden, das in einem
bestimmten Ausmaß gegenüber dem Licht, mit dem bestrahlt
wird, empfindlich ist.
Bei der Bildung der aus a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y bestehenden
Schicht (III) auf der Oberfläche der
Schicht (II) ist die Schichtträgertemperatur während der
Schichtbildung eine wichtige Einflußgröße, die die Struktur und
die Eigenschaften der zu bildenden Schicht beeinflußt, und
die Schichtträgertemperatur während der Schichtbildung wird
geeigneterweise genau gesteuert, damit
in der gewünschten Weise a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y mit den
angestrebten Eigenschaften hergestellt werden kann.
Für eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung kann die
Schichtträgertemperatur bei der Bildung der Schicht (III)
geeigneterweise in einem optimalen Temperaturbereich
in Übereinstimmung mit dem zur Bildung der Schicht (III)
angewandten Verfahren gewählt werden. Die Schichtträger
temperatur beträgt geeigneterweise 20 bis 400°C, vorzugsweise
50 bis 350°C und insbesondere 100 bis 300°C. Für die
Bildung der Schicht (III) kann vorteilhafterweise
das Glimmentladungsverfahren 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 Schicht (III) durch
diese Schichtbildungsverfahren gebildet wird, ist die
Entladungsleistung während der Schichtbildung ähnlich wie die
vorstehend erwähnte Schichtträgertemperatur eine der wichtigen
Einflußgrößen, die die Eigenschaften des herzustellenden
amorphen Materials a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y beeinflussen.
Für eine wirksame Herstellung von a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y mit
Eigenschaften, die für die Lösung der Aufgabe der Erfindung
erforderlich sind, mit einer guten Produktivität kann die
Entladungsleistung geeigneterweise 10 bis 300 W, vorzugsweise
20 bis 250 W und insbesondere 50 bis 200 W betragen.
Der Gasdruck in einer Abscheidungskammer kann vorzugsweise
0,013 bis 1,3 hPa und insbesondere 0,13 bis 0,67 hPa
betragen.
Die vorstehend erwähnten numerischen Bereiche können
als bevorzugte numerische Bereiche für
die Schichtträgertemperatur und die Entladungsleistung zur
Herstellung der Schicht (III) erwähnt werden. Diese
Einflußgrößen für die Schichtbildung sollten jedoch nicht unab
hängig voneinander getrennt festgelegt werden, sondern die
optimalen Werte der einzelnen Einflußgrößen für die Schicht
bildung sollten gemeinsam derart festgelegt werden, daß
eine aus a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y bestehende Schicht (III)
mit gewünschten Eigenschaften gebildet werden kann.
Der Gehalt der Kohlenstoffatome in der Schicht (III)
des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungs
materials ist ähnlich wie die Bedingungen für die Herstellung
der Schicht (III) eine der wichtigen Einflußgrößen
für die Erzielung der gewünschten Eigenschaften, mit denen
die Aufgabe der Erfindung gelöst wird. Der Gehalt der
Kohlenstoffatome in der Schicht (III) wird
in Abhängigkeit von dem amorphen Material, das die Schicht (III)
bildet, und von dessen Eigenschaften festgelegt.
Im einzelnen kann das amorphe Material, das durch die
allgemeine Formel a-(Si x C1-x ) y (H,X)1-y wiedergegeben wird,
grob in ein amorphes Material, das aus Siliciumatomen und
Kohlenstoffatomen besteht, [nachstehend als "a-Si a C1-a ",
worin 0<a<1, bezeichnet], ein amorphes Material, das
aus Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatomen
besteht, [nachstehend als "a-(Si b C1-b ) c H1-c ", worin 0<b,
c<1, bezeichnet] und ein amorphes Material, das aus
Siliciumatomen, Kohlenstoffatomen, Halogenatomen und gegebenenfalls
Wasserstoffatomen besteht, [nachstehend als "a-
(Si d C1-d ) e (H,X)1-e ", worin 0<d, e<1, bezeichnet] eingeteilt
werden.
Wenn die Schicht (III) aus
a-Si a C1-a gebildet ist, kann der Gehalt der Kohlenstoffatome
(C) in der Schicht (III) im allgemeinen 1 × 10-3
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 a C1-a im allgemeinen 0,1 bis
0,99999, vorzugsweise 0,2 bis 0,99 und insbesondere 0,25
bis 0,9 beträgt.
Wenn die Schicht (III) aus
a-(Si b C1-b ) c H1-c gebildet ist, kann der Gehalt der Kohlen
stoffatome (C) im allgemeinen 1 × 10-3 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-%, vorzugsweise 2 bis 35 Atom-%
und insbesondere 5 bis 30 Atom-% betragen kann. Das gebildete
elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial ist für die praktische
Anwendung hervorragend geeignet, wenn der Wasserstoffgehalt
innerhalb dieser Bereiche liegt.
In der vorstehenden Formel a-(Si b C1-b ) c H1-c sollte b
folglich im allgemeinen 0,1 bis 0,99999, vorzugsweise 0,1 bis
0,99 und insbesondere 0,15 bis 0,9 betragen, während c
im allgemeinen 0,6 bis 0,99, vorzugsweise 0,65 bis 0,98 und
insbesondere 0,7 bis 0,95 betragen sollte.
Wenn die Schicht (III) aus a-(Si d C1-d ) e (H,X)1-e
gebildet ist, kann der Gehalt der Kohlenstoffatome im allgemeinen
1 × 10-3 bis 90 Atom-%, vorzugsweise 1 bis 90
Atom-% und insbesondere 10 bis 80 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
elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial in ausreichendem Maße für
die praktische Anwendung 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 d C1-d ) e (H,X)1-e sollte d
folglich 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.
Der Bereich des numerischen Wertes der Schichtdicke der
Schicht (III) ist eine der wichtigen Einflußgrößen für
eine wirksame Lösung der Aufgabe der Erfindung und sollte
in Abhängigkeit von dem beabsichtigten
Zweck so festgelegt werden, daß die Aufgabe der Erfindung
wirksam gelöst wird.
Es ist auch erforderlich, daß die Schichtdicke der
Schicht (III) unter gebührender
Berücksichtigung der Beziehungen zu dem Gehalt der
Kohlenstoffatome, der Beziehung zu der Schichtdicke der
Schicht (I) und der Schichtdicke der Schicht (II)
sowie anderer Beziehungen zu den für die
einzelnen Schichtbereiche erforderlichen Eigenschaften
festgelegt wird. Außerdem werden geeigneterweise auch
wirtschaftliche Gesichtspunkte wie z. B. die Produktivität
oder die Möglichkeit einer Massenfertigung berücksichtigt.
Die Schicht (III) hat eine
Schichtdicke, die geeigneterweise 0,003 bis 30 µm, vorzugsweise
0,004 bis 20 µm und insbesondere 0,005 bis 10 µm
beträgt.
Der Schichtträger 101
kann entweder elektrisch leitend oder isolierend sein. Als
elektrisch leitendes Material können Metalle wie z. B.
NiCr, nichtrostender Stahl, Al, Cr, Mo, Au, Nb, Ta, V, Ti,
Pt und Pd oder Legierungen davon erwähnt werden.
Als isolierender Schichtträger können im allgemeinen Folien oder
Platten aus Kunstharzen, wozu Polyester, Polyethylen, Poly
carbonat, Celluloseacetat, Polypropylen, Polyvinylchlorid,
Polyvinylidenchlorid, Polystyrol und Polyamid gehören,
Gläser, keramische Werkstoffe, Papiere und andere Materialien
verwendet werden. Diese isolierenden Schichtträger sollten
vorzugsweise mindestens eine Oberfläche haben, die einer
Behandlung unterzogen wurde, durch die sie elektrisch
leitend 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 eine dünne Schicht aus NiCr, Al,
Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, In₂O₃, SnO₂ oder ITO
(In₂O₃+SnO₂) gebildet wird. Alternativ kann die Oberfläche
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
gemacht werden. Der Schichtträger kann in irgendeiner gewünschten
Form ausgebildet werden. Wenn das in Fig. 1 gezeigte
elektrofotografische Aufzeichnungsmaterial 100 beispielsweise als
Bilderzeugungsmaterial verwendet
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 Schichtträger
kann eine Dicke haben, die so festgelegt
wird, daß ein gewünschtes elektrofotografisches Aufzeichnungs
material gebildet werden kann. Wenn das elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterial flexibel sein muß, wird der Schichtträger
mit der Einschränkung, daß es seine Funktion als Schichtträger
ausüben können muß, so dünn wie möglich hergestellt. In
einem solchen Fall hat der Schichtträger jedoch unter Berück
sichtigung seiner Herstellung und Handhabung sowie seiner
mechanischen Festigkeit vorzugsweise eine Dicke von 10 µm
oder eine größere Dicke.
Als nächstes wird ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung
des erfindungsgemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungs
materials kurz beschrieben.
Fig. 18 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung für die Her
stellung eines elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials durch
das Glimmentladungs-Dissoziationsverfahren.
In Gasbomben 1102 bis 1106 sind luftdicht abgeschlossene
gasförmige Ausgangsmaterialien für die Bildung des erfindungs
gemäßen elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterials enthalten.
Zum Beispiel ist 1102 eine 43322 00070 552 001000280000000200012000285914321100040 0002003447687 00004 43203 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 "GeH₄/He"
bezeichnet) enthält, ist 1104 eine Bombe, die mit He
verdünntes SiF₄-Gas (Reinheit: 99,99%, nachstehend als
"SiH₄/He" bezeichnet) enthält, ist 1105 eine Bombe, die mit
He verdünntes B₂H₆-Gas (Reinheit: 99,999%, nachstehend als
"B₂H₆/He" bezeichnet) enthält, und ist 1106 eine Bombe, die
mit He verdünntes C₂H₄-Gas (Reinheit: 99,999%, nachstehend
als "C₂H₄/He" bezeichnet) enthält.
Obwohl es in Fig. 18 nicht gezeigt wird, ist es auch
möglich, außer diesen Bomben zusätzliche Bomben bereitzustellen,
falls dies notwendig ist. Wenn in der
Schicht (I) und/oder der Schicht (II) beispielsweise
Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome enthalten
sind, werden zusätzlich eine Bombe, die NO-Gas (Reinheit:
99,99%) enthält, und eine Bombe, die NH₃-Gas (Reinheit:
99,99%) enthält, bereitgestellt.
Um diese Gase in eine Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu
lassen, wird zuerst ein Hauptventil 1134 geöffnet, um die
Reaktionskammer 1101 und die Gas-Rohrleitungen zu evakuieren,
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 Hilfsventile 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
Schicht (I) auf einem zylindrischen Schichtträger 1137 beschrieben.
SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1102 und B₂H₆/He-Gas aus
der Gasbombe 1105 werden in Durchflußreguliervorrichtungen
1107 bzw. 1110 hineinströmen gelassen, indem die Ventile
1122 und 1125 geöffnet werden, um die Drücke an Auslaßmanometern
1127 und 1130 auf einen Wert von jeweils 981 hPa
einzustellen, und indem die Einströmventile 1112 bzw. 1115
allmählich geöffnet werden. Dann werden die Ausströmventile
1117 und 1120 und das Hilfsventil 1132 allmählich geöffnet,
um die einzelnen Gase in die Reaktionskammer 1101 hinein
strömen zu lassen. Die Ausströmventile 1117 und 1120 werden
so eingestellt, daß das Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis
von SiH₄/He zu B₂H₆/He einen gewünschten Wert hat, und auch
die Öffnung des Hauptventils 1134 wird unter Beobachtung
des an der Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesenen Druckes
eingestellt, und zwar derart, daß der Druck in der Reaktions
kammer einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem bestätigt
wurde, daß die Temperatur des Schichtträgers 1137 durch
eine Heizvorrichtung 1138 auf 50 bis 400°C eingestellt
wurde, wird eine Stromquelle 1140 auf eine gewünschte
Leistung eingestellt, um in der Reaktionskammer 1101 eine
Glimmentladung anzuregen, wodurch auf dem zylindrischen
Schichtträger 1137 eine Schicht (I) gebildet wird.
Um in die Schicht (I) ferner Sauerstoffatome und/oder
Stickstoffatome einzubauen, können in die Reaktionskammer
1101 NO-Gas und/oder NH₃-Gas eingeleitet werden, während
ihre Durchflußgeschwindigkeiten auf ein gewünschtes Verhältnis
zu der Durchflußgeschwindigkeit von SiH₄/He-Gas und
der Durchflußgeschwindigkeit von B₂H₆/He-Gas eingestellt
wird.
Während der Schichtbildung wird der zylindrische Schichtträger
1137 durch einen Motor 1139 mit einer konstanten Geschwindigkeit
gedreht, um die Schichtbildung gleichmäßig zu
machen. Schließlich werden alle Ventile des Gasbetriebs
systems geschlossen, und die Reaktionskammer 1101 wird
einmal bis zur Erzielung eines hohen Vakuums evakuiert.
Als nächstes wird ein Beispiel für die Bildung einer
Schicht (II) auf der auf diese Weise gebildeten
Schicht (I) erläutert. Wenn die Ablesung an der Vakuummeß
vorrichtung 1136 0,67 mPa erreicht hat, wird ein ähnlicher
Vorgang wie der vorstehend beschriebene wiederholt. Das heißt,
SiH₄/He-Gas aus der Gasbombe 1102, GeH₄/He-Gas aus der
Gasbombe 1103 und B₂H₆/He-Gas aus der Gasbombe 1105 werden
in die Durchflußreguliervorrichtungen 1107, 1108 bzw. 1110
hineinströmen gelassen, indem die Ventile 1122, 1123 bzw.
1125 geöffnet werden, um die Auslaßmonometer auf einen
Druck von jeweils 981 hPa einzustellen, und indem die
Einströmventile 1112, 1113 und 1115 allmählich geöffnet
werden. Dann werden die Ausströmventile 1117, 1118 und 1120
und das Hilfsventil 1132 allmählich geöffnet, um die einzelnen
Gase in die Reaktionskammer 1101 hineinströmen zu
lassen. Dabei werden die Ausströmventile so eingestellt,
daß die Verhältnisse der Durchflußgeschwindigkeit des
SiH₄/He-Gases, der Durchflußgeschwindigkeit des GeH₄/He-
Gases und der Durchflußgeschwindigkeit des B₂H₆/He-Gases
gewünschte Werte haben, um das Verteilungsprofil des Gehalts der
Germaniumatome in der Schicht (II) in der Richtung
der Schichtdicke in der gewünschten Weise einzustellen.
Ferner wird die Öffnung des Hauptventils 1134 unter
Beobachtung des an der Vakuummeßvorrichtung 1136 abgelesenen
Druckes eingestellt, und zwar derart, daß der Druck in der
Reaktionskammer einen gewünschten Wert erreicht. Nachdem
bestätigt wurde, daß die Temperatur des zylindrischen
Schichtträgers 1137 durch die Heizvorrichtung 1138 auf einen
vorher festgelegten Wert von 50 bis 400°C eingestellt
wurde, wird die Stromquelle 1140 auf eine gewünschte
Leistung eingestellt, und dann wird eine Glimmentladung
angeregt, wodurch auf dem zylindrischen Schichtträger 1137 ähnlich
wie im Fall der Bildung der Schicht (I) eine
Schicht (II) gebildet wird.
Wenn in die Schicht (II) ferner Sauerstoffatome
und/oder Stickstoffatome eingebaut werden, können ähnlich
wie im Fall der Schicht (I) NO-Gas und/oder NH₃-Gas
derart in die Reaktionskammer 1101 eingeleitet werden, daß
ihre Durchflußgeschwindigkeit ein gewünschtes Verhältnis
zu der Durchflußgeschwindigkeit anderer Gase haben.
Zur Bildung einer Schicht (III) auf der auf diese
Weise gebildeten Schicht (II) werden in ähnlicher
Weise, wie es vorstehend beschrieben wurde, alle Ventile
des angewandten Gasbetriebssystems geschlossen, und die
Reaktionskammer 1101 wird einmal bis zur Erzielung eines
hohen Vakuums evakuiert. Wenn der an der Vakuummeßvorrichtung
1136 abgelesene Druck 0,67 mPa erreicht hat, kann in
ähnlicher Weise, wie es vorstehend beschrieben wurde,
beispielsweise unter Zuführung von SiH₄/He-Gas aus der
Gasbombe 1102, SiF₄/He-Gas aus der Gasbombe 1104 und C₂H₄/He-
Gas aus der Gasbombe 1106 eine Glimmentladung angeregt
werden, um die Schicht (III) zu bilden. Der Gehalt
der Kohlenstoffatome in der Schicht (III) kann
durch Steuerung der Durchflußgeschwindigkeit des zugeführten
C₂H₄/He-Gases gesteuert bzw. eingestellt werden.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher
erläutert.
Mittels der in Fig. 18 gezeigten Herstellungsvorrichtung
wurden jeweils Proben von als Bilderzeugungsmaterialien
dienenden elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien
(insgesamt 96 Proben, Nr. 1-1A bis 16-6A)
hergestellt, indem durch das vorstehend im einzelnen
beschriebene Glimmentladungsverfahren unter den in Tabelle 1A
gezeigten Bedingungen auf aus Aluminium hergestellten
zylindrischen Schichtträgern lichtempfangende fotoleitfähige Schichten gebildet wurden.
Die Verteilungsprofile des Gehalts der Boratome und der Germaniumatome in der
Richtung der Schichtdicke (nachstehend als Verteilungsprofile bezeichnet) in
den einzelnen Proben werden in Fig. 14A, Fig. 14B bzw. Fig. 15
gezeigt. Die Verteilungsprofile der Boratome und der Germanium
atome in den einzelnen Proben wurden ausgebildet, indem
die Gasdurchflußgeschwindigkeiten von B₂H₆ und GeF₄ durch
automatisches Öffnen und Schließen der entsprechenden Ventile
gemäß den zuvor festgelegen Änderungskurven der Gas
durchflußgeschwindigkeiten gesteuert wurden. Die Verteilungs
profile der Boratome und der Germaniumatome gemäß Fig. 14A,
14B bzw. 15, die in den einzelnen Proben in Kombination
ausgebildet wurden, sind in Tabelle 2A aufgeführt.
Jede der auf diese Weise erhaltenen Proben wurden in eine
Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung eingesetzt, 0,3 s
lang einer Koronaladung mit +5,0 kV unterzogen und
unmittelbar danach bildmäßig belichtet. Die bildmäßige
Belichtung wurde unter Anwendung einer Wolframlampe als
Lichtquelle mit einer Dosis von 0,2 lx · s durch eine licht
durchlässige Testkarte hindurch durchgeführt.
Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig 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 bei jedem Aufzeichnungsmaterial ein
klares Bild mit einer hohen Dichte erhalten, das eine
ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit
der Helligkeitsabstufung zeigte.
Dann wurden dieselben Versuche unter denselben Tonerbild-
Erzeugungsbedingungen wie vorstehend beschrieben wiederholt,
jedoch wurde als Lichtquelle anstelle der Wolframlampe
ein Halbleiterlaser des GaAs-Typs bei 810 nm (10 mW)
verwendet. Bei jeder Probe wurde die Bildqualität des über
tragenen Tonerbildes bewertet. Als Ergebnis konnte bei
jedem Aufzeichnungsmaterial ein Bild von hoher Qualität,
das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzier
barkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten werden.
Mittels der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung wurden auf
zylindrischen Substraten aus Aluminium in derselben Weise
wie in Beispiel 1, jedoch unter den in Tabelle 3A gezeigten
Bedingungen, jeweils Proben von als Bilderzeugungsmaterialien
dienenden elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien
(48 Proben; Nr. 21-1A bis 28-6A)
hergestellt.
Die Verteilungsprofile der Boratome und der Germaniumatome in
den lichtempfangenden fotoleitfähigen Schichten der einzelnen Proben werden
in Fig. 16 bzw. Fig. 17 gezeigt. Die Verteilungsprofile der
Boratome und der Germaniumatome in den einzelnen Proben
wurden ausgebildet, indem die Gasdurchflußgeschwindigkeiten
von B₂H₆ und GeF₄ durch automatisches Öffnen und Schließen
der entsprechenden Ventile gemäß der zuvor festgelegten
Änderungsgeschwindigkeitskurven der Gasdurchflußgeschwindigkeiten
gesteuert wurden. Die Verteilungsprofile der Boratome
und der Germaniumatome gemäß Fig. 16 bzw. Fig. 17, die in
den einzelnen Proben in Kombination ausgebildet wurden,
sind in Tabelle 4A aufgeführt.
Als die Bildqualität des übertragenen Tonerbildes, das
unter Anwendung des auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungs
materials erzeugt wurde, ähnlich wie in Beispiel 1
bewertet wurde, wurde festgestellt, daß bei jedem Aufzeichnungs
material Bilder von hoher Qualität, die eine ausgezeichnete
Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der
Helligkeitsabstufung zeigten, erhalten wurden.
Mittels der Herstellungsvorrichtung von Fig. 18 wurden
unter denselben Bedingungen und nach demselben Verfahren
wie bei der Herstellung der Probe Nr. 12-5A in Beispiel 1
und der Proben Nr. 24-4A und 28-2A in Beispiel 2, wobei die
Herstellungsbedingungen für die Schicht (III) jedoch
jeweils in der in Tabelle 5A gezeigten Weise abgeändert
wurden, jeweils elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien (24 Proben,
Proben Nr. 12-5-1A bis 12-5-8A, 24-4-1A bis 24-4-8A und 28-2-1A
bis 28-2-8A) hergestellt.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden unter denselben Bedingungen
wie in Beispiel 1 die Bildqualität und die Haltbarkeit
bei der kontinuierlichen wiederholten Anwendung bewertet.
Die Ergebnisse der Bewertung der einzelnen Proben
werden in Tabelle 6A gezeigt.
Auf zylindrischen Schichtträgern aus Aluminium wurde jeweils
ähnlich wie bei Probe Nr. 3-1A in Beispiel 1 zur Herstellung
von als Bilderzeugungsmaterialien dienenden elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterialien (7 Proben, Proben Nr. 3-1-1A bis 3-1-7A) eine licht
empfangende fotoleitfähige Schicht gebildet, jedoch wurde die Schicht (III)
durch das Zerstäubungsverfahren hergestellt, und zur
Veränderung des Verhältnisses des Gehalts der Siliciumatome
zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der Schicht (III)
wurde das Target-Flächenverhältnis der Siliciumscheibe
zu Graphit, das während der Bildung der
Schicht (III) angewandt wurde, verändert.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung,
der Entwicklung und der Reinigung in derselben Weise
wie in Beispiel 1 etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde
die Bildqualität in derselben Weise wie in Beispiel 1
bewertet, wobei die in Tabelle 7A gezeigten Bewertungs
ergebnisse erhalten wurden.
Das während der Bildung der Schicht (III) angewandte
Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-Gas zu
C₂H₄-Gas wurde verändert, um das Verhältnis des Gehalts der
Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der
Schicht (III) zu verändern, wobei ansonsten dieselbe
Verfahrensweise wie bei Probe Nr. 3-1A in Beispiel 1
befolgt wurde, um auf einem zylindrischen Schichtträger aus
Aluminium eine lichtempfangende fotoleitfähige Schicht zu bilden, und auf
diese Weise wurden als Bilderzeugungsmaterialien dienende elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterialien (8 Proben; Proben Nr. 3-1-11A bis 3-1-18A)
hergestellt.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung,
der Entwicklung und der Reinigung ähnlich wie in
Beispiel 1 etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde die
Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 8A gezeigten
Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Die während der Bildung der Schicht (III) angewandten
Durchflußgeschwindigkeitsverhältnisse von SiH₄-Gas,
SiF₄-Gas und C₂H₄-Gas wurden verändert, um das Verhältnis
des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlen
stoffatome in der Schicht (III) zu verändern, wobei
ansonsten dieselbe Verfahrensweise wie bei Probe Nr. 3-1A
in Beispiel 1 befolgt wurde, um auf einem zylindrischen
Schichtträger aus Aluminium eine lichtempfangende fotoleitfähige Schicht zu
bilden, und auf diese Weise wurden als Bilderzeugungsmaterialien dienende
elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien
(8 Proben; Proben Nr. 3-1-21A bis
3-1-28A) hergestellt.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung,
der Entwicklung und der Reinigung ähnlich wie in
Beispiel 1 etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde die
Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 9A gezeigten
Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Nach genau derselben Verfahrensweise wie bei Probe Nr. 3-1A
in Beispiel 1, wobei jedoch die Schichtdicke der
Schicht (III) in der in Tabelle 10A gezeigten Weise abgeändert
wurde, wurden auf zylindrischen Schichtträgern aus
Aluminium lichtempfangende fotoleitfähige Schichten gebildet, um jeweils
elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien (4 Proben; Proben Nr. 3-1-31A bis
3-1-34A) herzustellen.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung,
der Entwicklung und der Reinigung etwa 50 000mal
ähnlich wie in Beispiel 1 wiederholt, und dann wurde die
Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 10A gezeigten
Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Mittels der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung für die Her
stellung von elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien wurden
durch das vorstehend im einzelnen beschriebene Glimmentladungs-
Dissoziationsverfahren unter den in Tabelle 1B
gezeigten Herstellungsbedingungen auf zylindrischen Schichtträgern aus Aluminium
lichtempfangende fotoleitfähige Schichten gebildet, um jeweils Proben
von als Bilderzeugungsmaterialien dienenden elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterialien (960
Proben, Proben Nr. 1-1-1B bis 16-10-6B) herzustellen.
Die Verteilungsprofile der Boratome, die in der lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht in dem Schichtbereich, der aus der
Schicht (I) und der Schicht (II) besteht, enthalten
sind, werden in Fig. 14A und Fig. 14B gezeigt; die
Verteilungsprofile der Sauerstoffatome werden in Fig. 19 gezeigt, und
ferner werden die Verteilungsprofile der in der Schicht (II)
enthaltenen Germaniumatome in Fig. 15 gezeigt.
Die Verteilungsprofile der Boratome, der Sauerstoffatome und der
Germaniumatome in den einzelnen Proben werden folgendermaßen
durch die den einzelnen Proben gegebenen Probennummern
ausgedrückt:
Die Verteilungsprofile der Boratome und der Sauerstoffatome
werden durch die in Tabelle 3B gezeigten Nummern 1-1B bis
16-10B ausgedrückt, und ferner werden die Verteilungsprofile der
Germaniumatome dadurch ausgedrückt, daß die Ziffern 1 bis
6, die den Endziffern der sechs Arten von Verteilungsprofilen
(201 bis 206), die in Fig. 15 gezeigt werden, entsprechen,
an das Ende der in Tabelle 3B gezeigten Nummern 1-1B bis
16-10B (vor dem "B") angehängt werden.
Derartige Verteilungsprofile der Boratome, der Sauerstoffatome
und der Germaniumatome wurden ausgebildet, indem die Durch
flußgeschwindigkeiten von B₂H₆/He-Gas, NO-Gas und GeF₄/He-
Gas durch automatisches Öffnen und Schließen der entsprechenden
Ventile gemäß den zuvor festgelegten Änderungs
geschwindigkeitskurven der Gasdurchflußgeschwindigkeiten
gesteuert wurden.
Jede der auf diese Weise hergestellten Proben wurde in eine
Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung eingesetzt, 0,3 s
lang einer Koronaladung mit +5,0 kV unterzogen und
unmittelbar danach bildmäßig belichtet. Die bildmäßige
Belichtung wurde unter Anwendung einer Wolframlampe als
Lichtquelle mit einer Dosis von 0,2 lx · s durch eine licht
durchlässige Testkarte hindurch durchgeführt.
Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig 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 bei jedem Aufzeichnungsmaterial ein
klares Bild mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete
Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeits
abstufung zeigte, erhalten.
Dann wurden dieselben Versuche unter denselben Tonerbild-
Erzeugungsbedingungen wie vorstehend beschrieben wiederholt,
wobei jedoch als Lichtquelle anstelle der Wolframlampe
ein Halbleiterlaser des GaAs-Typs bei 810 nm (10 mW)
verwendet wurde, und bei jeder Probe wurde die Bildqualität
des übertragenen Tonerbildes bewertet. Als Ergebnis konnte
bei jedem Aufzeichnungsmaterial ein Bild von hoher Qualität,
das eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzier
barkeit der Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten
werden.
Mittels der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung für die Her
stellung von elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien wurden
durch das vorstehend im einzelnen beschriebene Glimmentladungs-
Dissoziationsverfahren unter den in Tabelle 2B
gezeigten Herstellungsbedingungen auf zylindrischen Schichtträgern aus Aluminium
lichtempfangende fotoleitfähige Schichten gebildet, um jeweils Proben von
als Bilderzeugungsmaterialien dienenden fotografischen
Aufzeichnungsmaterialien (432 Proben,
Proben Nr. 21-1-1B bis 28-9-6B) herzustellen.
Die Verteilungsprofile der Boratome, die in der lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht in dem Schichtbereich, der aus der
Schicht (I) und der Schicht (II) besteht, enthalten
sind, werden in Fig. 16 gezeigt; die Verteilungsprofile der
Sauerstoffatome werden in Fig. 20 gezeigt, und ferner werden
die Verteilungsprofile der in der Schicht (II)
enthaltenden Germaniumatome in Fig. 21 gezeigt.
Die Verteilungsprofile der Boratome, der Sauerstoffatome und der
Germaniumatome in den einzelnen Proben werden folgendermaßen
ähnlich wie in Beispiel 8 durch die den einzelnen
Proben gegebenen Probennummern ausgedrückt: Die Verteilungsprofile
der Boratome und der Sauerstoffatome werden durch die
in Tabelle 4B gezeigten Nummern 21-1B bis 28-9B ausgedrückt,
und ferner werden die Verteilungsprofile der Germaniumatome
dadurch ausgedrückt, daß die Ziffern 1 bis 6, die den
Endziffern der sechs Arten von Verteilungsprofilen (601 bis
606), die in Fig. 21 gezeigt werden, entsprechen, an das
Ende der in Tabelle 4B gezeigten Nummern 21-1B bis 28-9B
(vor dem "B") angehängt werden.
Als unter Anwendung der auf diese Weise hergestellten Auf
zeichnungsmaterialien unter denselben Bedingungen wie in
Beispiel 8 eine Bewertung der Bildqualität der übertragenen
Tonerbilder durchgeführt wurde, wurde festgestellt, daß bei
jedem Aufzeichnungsmaterial Bilder von hoher Qualität, die
eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit
der Helligkeitsabstufung zeigten, erhalten werden
konnten.
Mittels der Herstellungsvorrichtung von Fig. 18 wurden
unter denselben Bedingungen und nach demselben Verfahren
wie bei der Herstellung der Proben Nr. 5-5-2B und 14-10-5B
in Beispiel 8 und der Probe Nr. 25-3-4B in Beispiel 9,
wobei die Herstellungsbedingungen für die Schicht (III)
jedoch in der in Tabelle 5B gezeigten Weise abgeändert
wurde, jeweils elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien (24 Proben,
Proben Nr. 5-5-2-1B bis 5-5-2-8B, 14-10-5-1B bis 14-10-5-8B
und 25-3-4-1B und 25-3-4-8B) hergestellt.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden unter denselben Bedingungen
wie in Beispiel 8 die Bildqualität und die Haltbarkeit bei
der kontinuierlichen wiederholten Anwendung bewertet. Die
Bewertungsergebnisse bei den einzelnen Proben werden in
Tabelle 6B gezeigt.
Auf einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium wurde ähnlich
wie bei Probe Nr. 8-9-4B in Beispiel 8, wobei die
Schicht (III) jedoch durch das Zerstäubungsverfahren
hergestellt wurde und das während der Bildung der
Schicht (III) angewandte Target-Flächenverhältnis der
Siliciumscheibe zu Graphit verändert wurde, um das Verhältnis
des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlen
stoffatome in der Schicht (III) zu verändern, eine
lichtempfangende fotoleitfähige Schicht gebildet, um als
Bilderzeugungsmaterialien dienende elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterialien (7 Proben, Proben Nr. 8-9-4-1B
bis 8-9-4-7B) herzustellen.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden in derselben Weise wie in
Beispiel 8 die Schritte der Bilderzeugung, Entwicklung und
Reinigung etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde in
derselben Weise wie in Beispiel 8 eine Bewertung der Bild
qualität durchgeführt, wobei die in Tabelle 7B gezeigten
Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Das während der Bildung der Schicht (III) angewandte
Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-Gas zu
C₂H₄-Gas wurde verändert, um das Verhältnis des Gehalts der
Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der
Schicht (III) zu verändern, wobei ansonsten dasselbe
Verfahren wie bei Probe Nr. 8-9-4B in Beispiel 8
befolgt wurde, um auf einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium
eine lichtempfangende fotoleitfähige Schicht zu bilden, und auf diese
Weise wurden als Bilderzeugungsmaterialien dienende elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterialien (8 Proben; Proben Nr. 8-9-4-11B bis 8-9-4-18B)
hergestellt.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung,
der Entwicklung und der Reinigung ähnlich wie in
Beispiel 8 etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde eine
Bewertung der Bildqualität durchgeführt, wobei die in
Tabelle 8B gezeigten Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Die während der Bildung der Schicht (III) angewandten
Durchflußgeschwindigkeitsverhältnisse von SiH₄-Gas,
SiF₄-Gas und C₂H₄-Gas wurden verändert, um das Verhältnis
des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlen
stoffatome in der Schicht (III) zu verändern, wobei
ansonsten dasselbe Verfahren wie bei Probe Nr. 8-9-4B in
Beispiel 8 befolgt wurde, um auf einem zylindrischen
Schichtträger aus Aluminium eine lichtempfangende fotoleitfähige Schicht zu bilden,
und auf diese Weise wurden als Bilderzeugungsmaterialien dienende elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterialien (8 Proben; Proben Nr. 8-9-4-21B bis 8-9-4-28B)
hergestellt.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung,
der Entwicklung und der Reinigung ähnlich wie in
Beispiel 8 etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde die
Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 9B gezeigten
Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Unter Anwendung genau desselben Verfahrens wie bei Probe
Nr. 8-9-4B in Beispiel 8, wobei die Schichtdicke der
Schicht (III) jedoch in der Tabelle 10B gezeigten
Weise abgeändert wurde, wurde auf einem zylindrischen
Schichtträger aus Aluminium eine lichtempfangende fotoleitfähige Schicht gebildet,
um elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien (4 Proben; Nr. 8-9-4-31B
bis 8-9-4-34B) herzustellen.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden die Schritte der Bilderzeugung,
der Entwicklung und der Reinigung ähnlich wie in
Beispiel 8 etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde die
Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 10B gezeigten
Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Mittels der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung für die Herstellung
von elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien wurden
durch das vorstehend im einzelnen beschriebene Glimmentladungs-
Dissoziationsverfahren unter den in Tabelle 1C
gezeigten Herstellungsbedingungen auf zylindrischen Schichtträgern aus Aluminium
lichtempfangende fotoleitfähige Schichten gebildet, um jeweils Proben von als
Bilderzeugungsmaterialien dienenden elektrofotografischen
Aufzeichnungsmaterialien (960
Proben; Proben Nr. 1-1-1C bis 16-10-6C) herzustellen.
Die Verteilungsprofile der Boratome, die in der lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht in dem Schichtbereich, der aus der
Schicht (I) und der Schicht (II) besteht, enthalten
sind, werden in Fig. 14A und Fig. 14B gezeigt; die Verteilungs
profile der Stickstoffatome werden in Fig. 22 gezeigt, und
ferner werden die Verteilungsprofile der in der Schicht (II)
enthaltenen Germaniumatome in Fig. 15 gezeigt.
Die Verteilungsprofile der Boratome, der Stickstoffatome und der
Germaniumatome in den einzelnen Proben werden folgendermaßen
durch die den einzelnen Proben gegebenen Probennummern
ausgedrückt:
Die Verteilungsprofile der Boratome und der Stickstoffatome
werden durch die in Tabelle 3C gezeigten Nummern 1-1C bis
16-10C ausgedrückt, und ferner werden die Verteilungsprofile der
Germaniumatome dadurch ausgedrückt, daß die Ziffern 1 bis
6, die den Endziffern der sechs Arten von Verteilungsprofilen
(201 bis 206), die in Fig. 15 gezeigt werden, entsprechen,
an das Ende der in Tabelle 3C gezeigten Nummern 1-1C bis
16-10C (vor dem "C") angehängt werden.
Derartige Verteilungsprofile der Boratome, der Stickstoffatome
und der Germaniumatome wurden ausgebildet, indem die Durch
flußgeschwindigkeiten von B₂H₆/He-Gas, NH₃-Gas und GeF₄/He-
Gas durch automatische Steuerung des Öffnens und Schließens
der entsprechenden Ventile gemäß den zuvor festgelegten
Änderungengeschwindigkeitskurven der Gasdurchflußgeschwindigkeiten
gesteuert werden.
Jeder der auf diese Weise erhaltenen Proben wurde in eine
Ladungs-Belichtungs-Versuchsvorrichtung eingesetzt, 0,3 s
lang einer Koronaladung mit +5,0 kV unterzogen und unmittelbar
danach bildmäßig belichtet. Die bildmäßige Belichtung
wurde unter Anwendung einer Wolframlampe als
Lichtquelle mit einer Dosis von 0,2 lx · s durch eine licht
durchlässige Testkarte hindurch durchgeführt.
Unmittelbar danach wurde ein negativ aufladbarer Entwickler,
der Toner und Tonerträger enthielt, kaskadenförmig 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 bei jedem Aufzeichnungsmaterial ein
klares Bild mit einer hohen Dichte, das eine ausgezeichnete
Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der Helligkeits
abstufung zeigte, erhalten.
Dann wurden dieselben Versuche unter denselben Tonerbild-
Erzeugungsbedingungen wie vorstehend beschrieben wiederholt,
wobei jedoch als Lichtquelle anstelle der Wolframlampe
ein Halbleiterlaser des GaAs-Typs bei 810 nm (10 mW)
verwendet wurde, und bei jeder Probe wurde eine Bewertung
der Bildqualität des übertragenen Tonerbildes durchgeführt.
Als Ergebnis wurde festgestellt, daß bei jedem Aufzeichnungs
material ein Bild von hoher Qualität, das eine ausgezeichnete
Auflösung und eine gute Reproduzierbarkeit der
Helligkeitsabstufung zeigte, erhalten werden konnte.
Mittels der in Fig. 18 gezeigten Vorrichtung für die Her
stellung von elektrofotografischen Aufzeichnungsmaterialien wurden
in derselben Weise wie in Beispiel 15, wobei die Her
stellungsbedingungen jedoch in der in Tabelle 2C gezeigten
Weise abgeändert wurden, auf zylindrischen Schichtträgern aus Aluminium
lichtempfangende fotoleitfähige Schichten gebildet, um jeweils Proben von als
Bilderzeugungsmaterialien dienenden elektrofotografischen Aufzeichnungs
materialien (432 Proben;
Proben Nr. 21-1-1C bis 28-9-6C) herzustellen.
Die Verteilungsprofile der Boratome, die in der lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht in dem Schichtbereich, der aus der
Schicht (I) und der Schicht (II) besteht, enthalten
sind, werden in Fig. 16 gezeigt; die Verteilungsprofile der
Stickstoffatome werden in Fig. 23 gezeigt, und ferner werden
die Verteilungsprofile der in der Schicht (II)
enthaltenen Germaniumatome in Fig. 24 gezeigt.
Die Verteilungsprofile der Boratome, der Stickstoffatome und der
Germaniumatome in den einzelnen Proben werden folgendermaßen
ähnlich wie in Beispiel 15 durch die den einzelnen
Proben gegebenen Probennummern ausgedrückt:
Die Verteilungsprofile der Boratome und der Stickstoffatome
werden durch die in Tabelle 4C gezeigten Nummern 21-1C bis
28-9C ausgedrückt, und ferner werden die Verteilungsprofile der
Germaniumatome dadurch ausgedrückt, daß die Ziffern 1 bis
6, die den Endziffern der sechs Arten von Verteilungsprofilen
(601C bis 606C), die in Fig. 24 gezeigt werden, entsprechen,
an das Ende der in Tabelle 4C gezeigten Nummern 21-1C
bis 28-9C (vor dem "C") angehängt werden.
Als unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 15 eine
Bewertung der Bildqualität der übertragenen Tonerbilder
unter Anwendung der auf diese Weise hergestellten Aufzeichnungs
materialien durchgeführt wurde, wurde festgestellt,
daß bei allen Aufzeichnungsmaterialien Bilder von hoher
Qualität, die eine ausgezeichnete Auflösung und eine gute
Reproduzierbarkeit der Helligkeitsabstufung zeigten, erhalten
werden konnten.
Mittels der Herstellungsvorrichtung von Fig. 18 wurden
unter denselben Bedingungen und nach demselben Verfahren
wie bei der Herstellung der Proben Nr. 5-5-2C und 14-10-5C
in Beispiel 15 und der Probe Nr. 25-3-4C in Beispiel 16,
wobei die Herstellungsbedingungen für die Schicht (III)
jedoch in der in Tabelle 5C gezeigten Weise abgeändert
wurden, jeweils elektrofotografische Aufzeichnungsmaterialien (24 Proben;
Proben Nr. 5-5-2-1C bis 5-5-2-8C, 14-10-5-1C bis 14-10-5-8C
und 25-3-4-1C bis 25-3-4-8C) hergestellt.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden unter denselben Bedingungen
wie in Beispiel 15 die Bildqualität und die Haltbarkeit bei
der kontinuierlichen wiederholten Anwendung bewertet. Die
Bewertungsergebnisse der einzelnen Proben werden in Tabelle 6C
gezeigt.
Aus einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium wurde ähnlich wie
bei Probe Nr. 8-9-4C in Beispiel 15, wobei die
Schicht (III) jedoch durch das Zerstäubungsverfahren hergestellt
wurde und das während der Bildung der
Schicht (III) angewandte Target-Flächenverhältnis der
Siliciumscheibe zu Graphit verändert wurde, um das Verhältnis
des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlen
stoffatome in der Schicht (III) zu verändern, eine
lichtempfangende fotoleitfähige Schicht gebildet, um als
Bilderzeugungsmaterial dienende elektrofotografische Aufzeichnungs
materialien (7 Proben; Proben Nr. 8-9-4-1C
bis 8-9-4-7C) herzustellen.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden ähnlich wie in Beispiel 15
die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der
Reinigung etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde die
Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 7C gezeigten
Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Das während der Bildung der Schicht (III) angewandte
Durchflußgeschwindigkeitsverhältnis von SiH₄-Gas zu
C₂H₄-Gas wurde verändert, um das Verhältnis des Gehalts der
Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlenstoffatome in der
Schicht (III) zu verändern, wobei ansonsten dasselbe
Verfahren wie bei Probe Nr. 8-9-4C in Beispiel 15
befolgt wurde, um auf einem zylindrischen Schichtträger aus Aluminium
eine lichtempfangende fotoleitfähige Schicht zu bilden, und auf diese
Weise wurden als Bilderzeugungsmaterialien dienende elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterialien (8 Proben; Proben Nr. 8-9-4-11C bis 8-9-4-18C)
hergestellt.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden ähnlich wie in Beispiel 15
die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der
Reinigung etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde die
Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 8C gezeigten
Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Die während der Bildung der Schicht (III) angewandten
Durchflußgeschwindigkeitsverhältnisse von SiH₄-Gas,
SiF₄-Gas und C₂H₄-Gas wurden verändert, um das Verhältnis
des Gehalts der Siliciumatome zu dem Gehalt der Kohlen
stoffatome in der Schicht (III) zu verändern, wobei
ansonsten dasselbe Verfahren wie bei Probe Nr. 8-9-4C in
Beispiel 15 befolgt wurde, um auf einem zylindrischen
Schichtträger aus Aluminium eine lichtempfangende fotoleitfähige Schicht zu bilden,
und auf diese Weise wurden als Bilderzeugungsmaterialien dienende elektrofotografische
Aufzeichnungsmaterialien (8 Proben; Proben Nr. 8-9-4-21C bis 8-9-4-28C)
hergestellt.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden ähnlich wie in Beispiel 15
die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der
Reinigung etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde die
Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 9C gezeigten
Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Unter Anwendung von genau demselben Verfahren wie bei Probe
Nr. 8-9-4C in Beispiel 15, wobei jedoch die Schichtdicke
der Schicht (III) in der in Tabelle 10C gezeigten
Weise abgeändert wurde, wurde auf einem zylindrischen Schichtträger aus
Aluminium eine lichtempfangende fotoleitfähige Schicht gebildet,
um ein elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial (4 Proben; Proben Nr. 8-9-4-31C
bis 8-9-4-34C) herzustellen.
Unter Anwendung von jedem der auf diese Weise hergestellten
Aufzeichnungsmaterialien wurden ähnlich wie in Beispiel 15
die Schritte der Bilderzeugung, der Entwicklung und der
Reinigung etwa 50 000mal wiederholt, und dann wurde die
Bildqualität bewertet, wobei die in Tabelle 10C gezeigten
Bewertungsergebnisse erhalten wurden.
Die gemeinsamen Schichtbildungsbedingungen, die in den
vorstehenden Beispielen angewandt wurden, werden nachstehend
gezeigt.
Schichtträgertemperatur:
Bildung der Schicht (I) und der Schicht (III): etwa 250°C
Bildung der Schicht (II): etwa 200°C
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz
Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion: 0,4 hPa.
Bildung der Schicht (I) und der Schicht (III): etwa 250°C
Bildung der Schicht (II): etwa 200°C
Entladungsfrequenz: 13,56 MHz
Innendruck in der Reaktionskammer während der Reaktion: 0,4 hPa.
Claims (23)
1. Elektrofotografisches Aufzeichnungsmaterial mit einem
Schichtträger und einer darauf angeordneten lichtempfangenden
fotoleitfähigen Schicht, die von der dem Schichtträger zugewandten
Seite aus aufeinanderfolgend eine Schicht (I), die aus einem
Siliciumatome enthaltenden amorphen Material besteht, eine
Schicht (II), die aus einem Siliciumatome und Germaniumatome
enthaltenden amorphen Material besteht, und eine Schicht (III),
die aus einem Siliciumatome enthaltenden amorphen Material besteht,
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Schicht (II)
enthaltenen Germaniumatome in der Richtung der Schichtdicke
dieser Schicht ungleichmäßig verteilt sind, wobei der
Höchstwert C max des Gehalts der Germaniumatome innerhalb einer
Schichtdicke von 5 µm von der Grenzfläche mit der Schicht (I)
oder von der Grenzfläche mit der Schicht (III) aus vorliegt,
daß die Schicht (II) in einem Schichtbereich (ON) Sauerstoffatome
und/oder Stickstoffatome mit einem Gehalt von 0,001 bis
50 Atom-% enthält und daß die Schicht (III) Kohlenstoffatome
enthält.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (I) Sauerstoffatome und/oder Stickstoffatome
enthält.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (I) und/oder die Schicht (II) Wasserstoffatome
und/oder Halogenatome enthält.
4. Aufzeichnungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schicht (I) und/oder die Schicht (II)
eine Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit enthält.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit
eine zu der Gruppe III der Periodensystems gehörende Atomart
ist.
6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit
eine zu der Gruppe V des Periodensystems gehörende Atomart ist.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
da die zu der Gruppe III des Periodensystems gehörende
Atomart aus B, Al, Ga, In und Tl ausgewählt ist.
8. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die zu der Gruppe V des Periodensystems gehörende Atomart
aus P, As, Sb und Bi ausgewählt ist.
9. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Sauerstoffatome, der Gehalt der Stickstoffatome
oder die Summe des Gehalts der Sauerstoffatome und
der Stickstoffatome, wenn beide Atomarten enthalten, sind, 0,001
bis 50 Atom-% beträgt.
10. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit
in der Schicht (I) 0,001 bis 5 × 10⁴ Atom-ppm beträgt.
11. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Schicht (I) der Gehalt der Wasserstoffatome,
der Gehalt der Halogenatome oder die Summe des Gehalts der Wasser
stoffatome und der Halogenatome, wenn beide Atomarten enthalten
sind, 1 bis 40 Atom-% beträgt.
12. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (I) eine Dicke von 100,0 nm bis 50 µm hat.
13. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamtgehalt der Germaniumatome in der Schicht (II)
1 bis 9,5 × 10⁵ Atom-ppm beträgt.
14. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine Atomart, die aus den Sauer
stoffatomen und den Stickstoffatomen, die enthalten sind, ausgewählt
ist, in der Richtung der Schichtdicke gleichmäßig verteilt
ist.
15. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine Atomart, die aus den Sauer
stoffatomen und den Stickstoffatomen, die enthalten sind, ausgewählt
ist, in der Richtung der Schichtdicke ungleichmäßig verteilt
ist.
16. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Schicht (II) der Gehalt der Wasserstoffatome,
der Gehalt der Halogenatome oder die Summe des Gehalts der Wasser
stoffatome und der Halogenatome, wenn beide Atomarten enthalten
sind, 0,01 bis 40 Atom-% beträgt.
17. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (II) eine Dicke von 100,0 nm bis 50 µm hat.
18. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (III) eine Dicke von 0,003 bis 30 µm hat.
19. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die lichtempfangende fotoleitfähige Schicht einen
Schichtbereich (PN), der eine Substanz (C) für die Steuerung
der Leitfähigkeit enthält, aufweist.
20. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit
in dem Schichtbereich (PN) 0,001 bis 5 × 10⁴ Atom-ppm
beträgt.
21. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Schichtbereich (Z), der nicht zu dem Schichtbereich
(PN) gehört, eine Substanz (C) für die Steuerung der
Leitfähigkeit enthält, deren Polarität von der Polarität der in
dem Schichtbereich (PN) enthaltenen Substanz (C) für die Steuerung
der Leitfähigkeit verschieden ist.
22. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gehalt der Substanz (C) für die Steuerung der Leitfähigkeit
in dem Schichtbereich (Z) 0,001 bis 1000 Atom-ppm
beträgt.
23. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (III) Wasserstoffatome und/oder Halogenatome
enthält.
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