FR2490839A1 - Element photoconducteur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ELEMENT PHOTOCONDUCTEUR COMPRENANT UN SUPPORT 101, UNE COUCHE PHOTOCONDUCTRICE 103 CONSTITUEE D'UNE MATIERE AMORPHE COMPRENANT UNE MATRICE D'ATOMES DE SILICIUM, AINSI QUE DES ATOMES D'HYDROGENE OU D'HALOGENES, ET UNE COUCHE INTERMEDIAIRE 102 FORMEE ENTRE LE SUPPORT 101 ET LA COUCHE 103. LA COUCHE INTERMEDIAIRE 102 EMPECHE LA PENETRATION DE PORTEURS DU SUPPORT 101 DANS LA COUCHE PHOTOCONDUCTRICE 103, MAIS ELLE PERMET LE PASSAGE DE PHOTOPORTEURS, ENGENDRES DANS LA COUCHE PHOTOCONDUCTRICE 103 PAR DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES, VERS LE SUPPORT 101. DOMAINE D'APPLICATION: ELECTROPHOTOGRAPHIE.

Description

L'invention concerne un élément photoconducteur présentant une sensibilité

à une onde électromagnétique telle que la lumière (ce terme étant utilisé au sens large et englobant les rayons ultraviolets, la lumière visible, les rayons infrarouges, les rayons X et les rayons gamma) . Des matières photoconductrices, qui constituent des éléments de formation d'images pour électrophotographie dans des dispositifs de prise de vues à semiconducteurs ou dans le domaine de la formation d'images, ou bien des couches photoconductrices utilisées dans des dispositifs de lecture de manuscrits,doivent avoir une haute sensibilité, un rapport signal/bruit élevé / courant photo-électrique (Ip)/courant d'obscurité (Id)>7, des caractéristiques

spectrales correspondant à celles d'une onde électromagné-

tique devant rayonner, une bonne réponse à la lumière, une valeur de résistance d'obscurité souhaitée ainsi qu'une

innocuité pour le corps humain, en cours d'utilisation.

En outre, dans un dispositif de prise de vues, il est également nécessaire que l'image résiduelle soit aisément traitée dans un temps prédéterminé. Dans le cas notamment d'un élément de formation d'image pour électrophotographie, devant être monté dans un dispositif d'électrophotographie

devant être utilisé comme appareil de bureau, la caracté-

ristique précitée d'innocuité est très importante.

De ce point de vue, du silicium amorphe (désigné ci-après "a-Si") a récemment attiré l'attention comme matière photoconductrice. Par exemple, les demandes de

brevets de la RFA DOS No 2 746 967 et No 2 855 718 décri-

vent des applications de a-Si à l'utilisation d'éléments de formation d'images pour électrophotographie, et la demande de brevet britannique N0 2 029 642 décrit une application de a-Si à l'utilisation dans un dispositif de lecture à conversion photo-électrique. Cependant, les

éléments photoconducteurs comportant des couches photo-

conductrices constituées de a-Si de l'art antérieur pré-

sentent diverses caractéristiques électriques, optiques et photoconductrices telles que la valeur de résistance d'obscurité, la photosensibilité et la réponse à la lumière,

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ainsi que des caractéristiques d'environnement, lors de l'utilisation, telles que la résistance aux intempéries et la résistance à l'humidité, qui doivent encore être améliorées. Ainsi, dans un dispositif pratique de prise de vues, de lecture ou un élément de formation d'images à semiconducteur,pour électrophotographie et autres, ces

éléments photoconducteurs ne peuvent être utilisés effi-

cacement, compte tenu de leur productivité ou de leur

possibilité de production en grande série.

Par exemple, lorsqu'ils sont appliqués à un élément de formation d'image ou un dispositif de prise

de vues à semiconducteur, on observe qu'il subsiste sou-

vent un potentiel résiduel pendant l'utilisation. Lorsqu'un tel élément photoconducteur est utilisé de manière répétée pendant une longue durée, il apparaît divers inconvénients tels qu'une accumulation de fatigues par des utilisations répétées ou le phénomène d'image fantôme selon lequel

des images résiduelles sont formées.

En outre, selon un certain nombre d'essais que l'on a effectuésà partir de a-Si constituant la couche photoconductrice d'un élément de formation d'image pour électrophotographie, cette matière, bien que présentant un certain nombre d'avantages par rapport au Se, Zn ou aux matières photoconductrices organiques telles que PVCz TNF et autres de l'art antérieur, s'avère également poser

plusieurs problèmes à résoudre. Ainsi, même si un traite-

ment de charge est appliqué pour la formation d'images

électrostatique sur la couche photoconductrice d'un élé-

ment de formation d'image pour électrophotographie ayant un élément photoconducteur constitué d'une monocouche de a-Si qui a été doté de caractéristiques convenant à une utilisation dans une pile solaire de l'art antérieur, l'amortissement d'obscurité est notablement rapide, de

sorte qu'il est difficile d'appliquer un procédé photo-

graphique classique. Cette tendance est davantage prononcée sous atmosphère humide, à un point tel que, dans certains

cas, aucune charge n'est retenue avant le développement.

Il est donc nécessaire, lors de la conception d'une matière photoconductrice, de faire porter les efforts pour obtenir des caractéristiques électriques, optiques et photoconductrices souhaitables, ainsi que pour améliorer

les matières a-Si elles-mêmes.

La présente invention a pour objet de résoudre les problèmes indiqués cidessus. La suite du présent mé- moire décrit le résultat d'études importantes tenant compte à la fois des points de vue de la possibilité d'application

et de l'utilité du silicium amorphe sous la forme d'un élé-

ment photoconducteur convenant à des éléments de formation d'images pour électrophotographie, à des dispositifs de

prise de vues ou à des dispositifs de lecture. On a à pré-

sent découvert qu'un élément photoconducteur, fabriqué de manière à présenter une structure stratifiée comprenant une couche photoconductrice d'une matière appelée hydrure de silicium amorphe hydrogéné (désignée ciaprès "a-Si:H"), qui est une matière amorphe contenant de l'hydrogène dans une matrice de silicium, ou d'une matière dite silicium amorphe halogéné (désignée ci-après "a-Si:X), qui est une matière amorphe contenant des atomes d'halogènes (X) dans

une matrice d'atomes de silicium, et une couche intermé-

diaire spécifique interposée entre ladite couche photo-

conductrice et un support qui porte cette couche photo-

conductrice, est non seulement utilisable en pratique, mais est également supérieur, pratiquement en tous points de

comparaison, aux éléments photoconducteurs de l'art anté-

rieur, en particulier comme élément photoconducteur pour

électrophotographie, présentant d'excellentes caractéris-

tiques. L'invention est basée sur cette découverte.

L'invention a pour objet principal un élément photoconducteur présentant des caractéristiques électriques, optiques et photoconductrices restant constamment stables, convenant à tous les types d'environnement, pratiquement sans limitation en ce qui concerne le milieu dans lequel

il est utilisé, présentant également une résistance impor-

tante à la fatigue par la lumière, sans se détériorer après des utilisations répétées, et totalement ou sensiblement

exempt des potentiels résiduels observés.

L'invention a également pour objet un élément photoconducteur à haute photosensibilité, dont la bande spectrale de sensibilité couvre pratiquement tout lé spectre de la lumière visible, cet élément ayant également une réponse rapide à la lumière. L'invention a pour autre objet un élément photo& conducteur qui est capable de porter suffisamment de charge, au moment d'un traitement de charge, pour former

une'image électrostatique telle qu'un écran électrophoto-

graphique classique peut être appliqué lorsque l'élément photoconducteur est destiné à être utilisé comme élément de formation d'image pour électrophotographie. Cet élément

photoconducteur présente également d'excellentes caracté-

ristiques électrophotographiques qui ne se détériorent

pratiquement pas, même sous une atmosphère fortement humide.

L'invention a également pour objet un élément

photoconducteur pour électrophotographie, capable de pro-

duire aisément une image de haute qualité, de concentration

élevée, claire dans les demi-tons et d'une haute défini-

tion.

L'élément photoconducteur selon l'invention com-

prend un support, une couche photoconductrice constituée d'une matière amorphe qui contient des atomes de silicium formant une matrice et des atomes d'hydrogène ou des atomes d'halogènes, et une couche intermédiaire placée entre le

support et la couche photoconductrice. Cette couche inter-

médiaire a pour fonction d'empêcher la pénétration de por-

teurs dudit support dans la couche photoconductrice et de permettre le passage, de la couche photoconductrice vers

le support, de photoporteurs produits dans la couche photo-

conductrice par la projection d'ondes électromagnétiques et le mouvement des photoporteurs vers le côté du support. Ia -couche intermédiaire est constituée d'une matière amorphe contenant

des atomes de silicium et des atomes d'azote comme consti-

tuants.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: les figures 1 à 12 sont des coupes transversales

schématiques de plusieurs formes de réalisation de l'élé-

ment photoconducteur selon l'invention; et les figures 13 à 17 sont des schémas simplifiés de fonctionnement d'appareils destinés à la préparation

des différentes formes de réalisation de l'élément photo-

conducteur selon l'invention.

Les différentes formes de réalisation de l'élé-

ment photoconducteur selon l'invention seront décrites plus

en détail ci-après en regard des dessins.

La figure 1 est une coupe schématique montrant

la forme de réalisation de base de l'élément photoconduc-

teur selon l'invention.

L'élément photoconducteur 100 représenté sur la figure 1 correspond à l'une des formes fondamentales de réalisation, comportant une structure stratifiée constituée d'un support 101 destiné à l'élément photoconducteur, d'une couche intermédiaire 102 appliquée sur le support, et d'une couche photoconductrice 103 en contact direct avec la couche

intermédiaire 102.

Le support 101 peut être électroconducteur, élec-

trique ou isolant. Comme matière électroconductrice, on peut utiliser des métaux tels que NiCr, l'acier inoxydable, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, V, Ti, Pt, Pd, etc. ou des alliages

de ces métaux.

Comme supports isolants, on utilise classique-

ment des films ou des feuilles de résines synthétiques, comprenant du polyester, du polyéthylène, du polycarbonate, de l'acétate de cellulose, du polypropylène, du chlorure

de polyvinyle, du chlorure de polyvinylidène, du polysty-

rène, du polyamide, etc., des verres, des céramiques, des papiers et autres. Ces supports isolants peuvent présenter

avantageusement au moins une surface soumise à un traite-

ment électroconducteur, et il est souhaitable de prévoir d'autres couches sur la face sur laquelle ledit traitement

électroconducteur a été appliqué.

Par exemple, un verre peut être rendu électro-

conducteur par l'application d'une mince pellicule de NiCr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In203, SnO2, ITO(IN203+SnO2). En variante, une pellicule de résine synthétique telle qu'une pellicule de polyester peut être soumise au traitement électroconducteur, sur sa surface, par déposition de vapeur, déposition par faisceau électro- nique ou pulvérisation d'un métal tel que NiCr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt et autres, ou bien par un traitement de stratification avec ledit métal. Le support peut être configuré dans toute forme telle que la forme d'un cylindre, d'une bande, d'une plaque

ou autre, et sa forme peut être déterminée comme souhaité.

Par exemple, lorsque l'élément photoconducteur 100 doit

être utilisé comme élément de formation d'image pour élec-

trophotographie, il peut avantageusement être mis sous la forme d'une bande sans fin ou d'un cylindre destiné à être utilisé pour du copiage continu à grande vitesse. Le support peut présenter une épaisseur convenablement déterminée de

manière à permettre la formation d'un élément photoconduc-

teur comme souhaité. Lorsque l'élément photoconducteur doit avoir une certaine flexibilité, le support est réalisé aussi mince que possible, dans la mesure ou la fonction de support

peut être maintenue. Cependant, dans un tel cas, l'épais-

seur est généralement de 10 micromètres ou plus, pour des raisons de fabrication et de manipulation du support, ainsi

que pour conserver une certaine résistance mécanique.

La couche intermédiaire 102 est constituée d'une matière amorphe non photoconductrice, contenant des atomes de silicium et des atomes d'azote (a-SixN1ix), o O<x<1),

qui a la fonction d'une couche dite d'arrêt, capable d'em-

pêcher efficacement la pénétration de porteurs dans la couche photoconductrice 103, à partir du côté du support

101, et de permettre aux photoporteurs, produits par irra-

diation au moyen d'une onde électromagnétique dans la couche photoconductrice 103, de migrer aisément vers le support 101, à partir du côté de la couche photoconductrice 103. La couche intermédiaire 102, constituée de a-Si xN1x peut être formée par le procédé par pulvérisation,

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par le procédé par implantation ionique, par le procédé par pulvérisation ionique, par le procédé par faisceau électronique ou autre. Ces procédés de production sont convenablement choisis en fonction de facteurs tels que les conditions de production, le degré d'investissement en capitaux de l'installation, l'échelle de production,

les caractéristiques souhaitables pour les éléments photo-

conducteurs à préparer, etc. Pour offrir les avantages

d'une maîtrise relativement aisée des conditions de pré-

paration d'éléments photoconducteurs ayant des caracté-

ristiques souhaitées, ainsi que pour qu'il soit facilement possible d'introduire des atomes d'azote ainsi que des

atomes de silicium dans la couche intermédiaire 102 à pré-

parer, il est avantageux d'utiliser le procédé par pulvé-

risation, le procédé par faisceau électronique ou le pro-

cédé par pulvérisation ionique.

Pour la formation de la couche intermédiaire 102 par le procédé par pulvérisation, une galette ou pastille de silicium monocristallin ou polycristallin, de Si 3N ou d'une matière contenant Si et Si3N4 mélangés, est utilisée

comme cible et soumise à une pulvérisation sous une atmos-

phère constituée de divers gaz.

Par exemple, lorsqu'une galette de Si et une galette de Si3N4 sont utilisées comme cible, un gaz pour pulvérisation tel que He, Ne, Ar et autres, est introduit dans une chambre de déposition pour y former un plasma gazeux et est utilisé pour la pulvérisation sur la pastille

de Si et la pastille de Si3N4. En variante, une cible cons-

tituée d'une feuille d'un mélange moulé de Si et Si3N4

peut être utilisée et, par introduction d'un gaz pour pul-

vérisation dans un appareil, une pulvérisation peut être

effectuée sous une atmosphère dudit gaz.

Lorsque le procédé par faisceau électronique

est utilisé, on place, respectivement, du silicium mono-

cristallin ou polycristallin à haute pureté et du nitrure de silicium (Si3N4) à haute pureté dans deux nacelles pour déposition, et chacune de ces nacelles peut être irradiée indépendamment par un faisceau électronique afin qu'il se

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produise simultanément une déposition de vapeur des deux matières. En variante, du silicium cristallin et du nitrure de silicium (Si3N4), placés dans une seule et même nacelle à déposition, peuvent être irradiés par un seul faisceau électronique pour effectuer une déposition de vapeur. Le rapport des atomes de silicium aux atomes d'azote dans la composition contenue dans la couche intermédiaire 102 est réglé, dans le premier cas, par variation de la tension d'accélération des faisceaux électroniques appliqués au silicium et au nitrure de silicium, respectivement, et, dans le second cas, par le rapport prédéterminé de mélange

du silicium cristallin au nitrure de silicium.

Lorsqu'on utilise le procédé de pulvérisation ionique, divers gaz sont introduits dans une cuve de

déposition de vapeur et un champ électrique à haute fré-

quence est appliqué à la bobine précédemment enroulée autour de la cuve pour effectuer une décharge d'effluves. Dans ces conditions, le silicium et le nitrure de silicium peuvent être déposés en phase vapeur par l'utilisation du procédé

par faisceau électronique.

La couche intermédiaire 102 de la présente inven-

tion est formée avec soin afin que les caractéristiques

requises puissent être exactement obtenues, comme souhaité.

Autrement dit, une substance constituée d'atomes de silicium (Si) et d'atomes d'azote (N) peut prendre une forme structurelle d'un état cristallin à un état amorphe, présentant des propriétés électriques s'étendant de l'état électroconducteur à l'état isolant en passant par l'état semiconducteur, et de l'état photoconducteur à l'état non conducteur, individuellement. Par suite, dans la présente invention, les conditions de préparation de a-Si xN1x sont sélectionnées sévèrement de manière qu'il puisse se former a-SixN1 -x qui n'est pas conducteur, au moins de la lumière

de la bande spectrale dite visible.

Etant donné que la fonction de la couche intermé-

diaire 102 selon l'invention est d'empêcher la pénétration de porteurs provenant du côté du support 101 dans la couche

photoconductrice 103, tout en permettant aisément aux photo-

porteurs, engendrés dans la couche photoconductrice 103, de migrer et de traverser cette couche vers le côté du support 101, la matière a-SixN01x constituant la couche intermédiaire 102 est avantageusement formée de manière à présenter un comportement isolant, au moins dans la bande

de la lumière visible.

Un autre élément critique des conditions de pré-

paration de a-SiXN1 X pour obtenir une valeur de mobilité, en ce qui concerne les porteurs passants, telle que le

passage des photoporteurs engendrés dans la couche photo-

conductrice 103 puisse s'effectuer en douceur à travers la couche intermédiaire 102, est la température du support

pendant sa préparation.

En d'autres termes, lors de la formation d'une couche intermédiaire 102 constituée de a-SixNî x sur la

surface du support 101, la température de ce dernier pen-

dant la formation de la couche est un facteur important affectant la structure et les caractéristiques de la couche formée. Dans la présente invention, la température du support, pendant la formation de la couche, est réglée

avec précision de manière que le a-SixN1_x ayant les carac-

téristiques prévues puisse être préparé exactement comme souhaité. Pour atteindre efficacement l'objectif de la présente invention, la température du support pendant la formation de la couche intermédiaire 102, qui est choisie

avantageusement dans une plage optimale dépendant du pro-

cédé utilisé pour former la couche intermédiaire 102, est généralement souhaitée entre 20 et 200 C, de préférence

entre 20 et 1500C.

Pour la formation de la couche intermédiaire

102, il est avantageux d'adopter le procédé par pulvéri-

sation ou le procédé par faisceau électronique, car ces

procédés permettent un contrôle strict des rapports atomi-

ques constituant chaque couche ou des-épaisseurs des couches, d'une manière relativement aisée par rapport à d'autres procédés, lors de la formation en continu de la couche photoconductrice 103 sur la couche intermédiaire dans le même appareil, et, en outre, une troisième couche formée

sur la couche photoconductrice 102, si cela est souhaité.

Dans le cas de la formation de la couche intermédiaire 102

conformément à ces procédés, la puissance de décharge, pen-

dant la formation de la couche, peut également être men- tionnée comme l'un des facteurs importants influençant les caractéristiques du a-SixN1 x à préparer, de même que la

température du support, comme décrit précédemment.

Dans de tels procédés de préparation de la couche

intermédiaire, la puissance de décharge pour préparer effi-

cacement du a-SixN -x ayant des caractéristiques permettant

d'atteindre l'objectif de la présente invention, doit géné-

ralement être de 50W à 250W, de préférence 80W à 150W.

La teneur en atomes d'azote (N) de la couche in-

termédiaire 102 de l'élément photoconducteur selon l'inven-

tion est également l'un des facteurs importants pour former une couche intermédiaire 102 ayant les caractéristiques souhaitées pour atteindre l'objectif de l'invention, de

même que la condition de préparation de la couche intermé-

diaire 102. Autrement dit, la teneur en atomes d'azote (N) de la couche intermédiaire 102 est, sur la base des atomes de silicium (Si), généralement de 43 à 60'%, de préférence 43 à 50 %. En s'exprimant différemment et en utilisant les termes de la représentation précédente aSixN1_x, x est généralement compris entre 0,43 et 0,60,

de préférence entre 0,43 et 0,50.

La plage d'épaisseurs de la couche intermédiaire

102 constitue également un autre facteur important permet-

tant d'atteindre efficacement l'objectif de l'invention.

Autrement dit, si l'épaisseur de la couche inter-

médiaire est trop faible, la fonction d'empêchement de la pénétration des porteurs provenant du côté du support 101 dans la couche photoconductrice 103 ne peut être remplie suffisamment. Par contre, si l'épaisseur est trop forte, la probabilité de passage des photoporteurs engendrés dans la couche photoconductrice 103 vers le côté du support 101 est très faible. Par conséquent, dans tous les cas, les

objectifs de l'invention ne peuvent être atteints efficace-

1 1 ment. Pour atteindre efficacement les objectifs de l'invention, l'épaisseur de la couche est généralement comprise entre 3 et 100 nanomètres, de préférence entre 5 et 60 nanomètres, et de façon encore plus préférable

entre 5 et 30 nanomètres.

Selon l'invention, pour atteindre efficacement les objectifs de l'invention, la couche photoconductrice

103, appliquée sur la couche intermédiaire 102, est cons-

tituée de a-Si:H ayant les caractéristiques semiconductrices

indiquées ci-dessous.

Q a-Si:H du type p... contient uniquement des accepteurs; ou contient à la fois des donneurs et des accepteurs avec une plus forte concentration d'accepteurs (Na); Q a-Si:H du type p... un type de Q, qui contient des accepteurs à faible concentration (Na), par exemple dopé avec une quantité appropriée d'impuretés du type p; Q a-Si:H du type n... contient uniquement des

donneurs; ou contient à la fois des donneurs et des accep-

teurs avec une plus forte concentration de donneurs (Nd); Q a-Si:H du type n... un type de Q, qui contient des donneurs à faible concentration (Nd), par exemple dopé légèrement avec des impuretés du type n, ou non dopé;

Q a-Si:H du type i... o Na Nd 0 ou Na*4Nd.

Dans la présente invention, a-Si:H constituant la couche photoconductrice 103 permet l'utilisation d'une matière ayant une résistivité électrique relativement faible, étant donné que cette couche est appliquée sur le support par l'intermédiaire de la couche 102. Cependant, pour obtenir de meilleurs résultats, la résistivité d'obscurité de la couche photoconductrice formée peut de préférence être de 5 x 109 os.":ou plus, et de façon encore plus préférable,

de 1010o:.T OU plus.

En particulier, la limitation des valeurs de résis-

tivité d'obscurité est un facteur important lors de l'utili-

sation de l'élément photoconducteur préparé comme élément

de formation d'image pour électrophotographie, comme dis-

positif de lecture ou dispositif de prise de vues hautement sensible devant être utilisé sous de faibles éclairements, ou comme convertisseur photo-électrique. Selon l'invention, pour produire une couche

photoconductrice constituée de a-Si:H, des atomes d'hydro-

gène (H) sont introduits dans la couche par un procédé

décrit ci-dessous, pendant la formation de cette couche.

L'expression "H est introduit ou incorporé dans la couche", utilisée dans le présent mémoire, désigne un état dans lequel "H est lié à Si", ou dans lequel "H est ionisé de manière à être incorporé dans la couche", ou encore dans lequel "H est incorporé sous forme H2 dans la

couche'.

Comme procédé d'incorporation d'atomes d'hydro-

gène (H) dans la couche photoconductrice, on peut intro-

duire, par exemple, un composé de silicium tel que des silanes (hydrures de silicium), comprenant SiH4, Si2H6, Si3H8, Si4H10 et ainsi de suite, à l'état gazeux, dans un appareil de déposition utilisé pour former une couche, et

on peut décomposer ces composés par le procédé de décompo-

sition en effluves afin de les incorporer dans la couche

en même temps que cette dernière croit.

Pour former la couche photoconductrice par le procédé de décomposition en effluves, lorsqu'un hydrure de silicium tel que SiH4, Si2H6, Si3H8, Si4H10 et ainsi de suite est utilisé comme matière de départ pour fournir des atomes de silicium (Si), des atomes d'hydrogène (H) sont incorporés de façon inhérente dans la couche pendant qu'elle

est formée par décomposition du gaz de ces composés.

Lorsqu'on utilise le procédé par pulvérisation réactive, du gaz H2 est introduit dans l'appareil dans lequel la pulvérisation est effectuée sous une atmosphère de gaz inerte telle que Hé, Ar ou un mélange contenant ces gaz comme base, la cible étant constituée de silicium; ou bien, en variante, de l'hydrure de silicium gazeux tel que SiH4, Si2H6 Si3H8, Si4H10 et ainsi de suite, ou encore un gaz tel que B2H6, PH3, réalisant en même temps un dopage,

peuvent être introduits dans l'appareil.

L'expérience a montré que la teneur en atomes d'hydrogène {H) de la couche photoconductrice constituée de a-Si:H est l'un des facteurs primordiaux qui déterminent si la couche photoconductrice formée est utilisable en pratique.

Selon l'invention, pour que la couche photocon-

ductrice formée soit suffisamment utilisable dans des applications pratiques, la teneur en atomes d'hydrogène

(H) de la couche photoconductrice est généralement com-

prise entre 1 et 40 %, de préférence entre 5 et 30 %. La teneur en atomes d'hydrogène (H) de la couche peut être ajustée par la température du support au moment du dépôt

et/ou par la quantité de matière de départ pour l'incor-

poration d'atomes d'hydrogène (H) à introduire dans l'appa-

reil de déposition, par la puissance de décharge, ou par

d'autres critères.

Pour donner à la couche photoconductrice le type n, le type p ou le type i, une impureté du type n, une impureté du type p ou les deux peuvent être introduites dans la couche en quantité déterminée, comme dope, pendant

la formation de la couche par le procédé à décharge d'ef-

fluves ou par le procédé de pulvérisation par réaction.

Comme impureté de dopage à introduire dans la couche photoconductrice pour lui donner le type p, on peut mentionner avantageusement un élément du Groupe III-A du Tableau Périodique, par exemple B, Al, Ga, In, Tl, etc. Par ailleurs, pour obtenir un type n, on peut utiliser de préférence un élément du Groupe VA du Tableau Périodique tel que N, P, S, As, Sb, Bi et autres.

Dans le cas de a-Si:H, le a-Si:H dit non dopé, qui est formé sans dopage par impureté du type n ou par

impureté du type p. présente généralement une légère ten-

dance du type n (type n_). Par conséquent, pour obtenir du a-Si:H du type i, il est nécessaire d'effectuer un dopage en quantité appropriée, bien que très faible, d'impureté

du type p dans du a-Si:H non dopé. Etant donné qu'un élé-

ment photoconducteur pour électrophotographie doit avoir une résistivité d'obscurité assez grande, il est souhaitable de réaliser une couche photoconductrice de a-Si:H non

dopé ou de a-Si:H du type i dans laquelle une dope consti-

tuée d'une impureté du type p, telle que B, est introduite en faible quantité. Les impuretés indiquées ci-dessus sont contenues dans la couche en quantité de l'ordre du ppm, et il n'est donc pas nécessaire de prendre autant de précautions, en ce qui concerne la pollution par ces matières, que celles

à prendre dans le cas des ingrédients principaux consti-

tuant la couche photoconductrice, mais il est également préférable d'utiliser une substance aussi peu polluante que possible. A ce point de vue, compte tenu également des

caractéristiques électriques et optiques de la couche for-

mée, une matière telle que B, Ga, P. Sb et autres est très

avantageuse. De plus, par exemple, il est également possi-

* ble de donner à la couche le type n par dopage interstitiel

de Li ou autres par implantation ou diffusion thermique.

La quantité d'impureté de dopage à introduire

dans la couche photoconductrice, qui est déterminée con-

venablement en fonction des caractéristiques électriques

et optiques souhaitées, correspond à une proportion atomi-

que, avec le silicium, comprise généralement entre 10-6 et 3,et de préférence entre 105 et 10--4 dans le cas d'une impureté du Groupe IIIA du Tableau Périodique, et à une

proportion atomique comprise entre 10-8 et 10 3, de préfé-

rence entre 10 et 10 dans le cas d'une impureté du

Groupe VA du Tableau Périodique.

La figure 2 est une coupe schématique d'une autre forme de réalisation de l'élément photoconducteur selon l'invention. L'élément photoconducteur 200 montré sur la

figure 2 présente la même structure stratifiée que l'élé-

ment photoconducteur 100 de la figure 1, sauf qu'une couche

supérieure 205, assumant la même fonction que la couche in-

termédiaire 202, est appliquée sur la couche photoconductrice 203.

Autrement dit, l'élément photoconducteur 200 com-

porte une couche intermédiaire 202 de a-SixNî x formée de la même matière que la couche intermédiaire 102 de manière à assumer la même fonction, une couche photoconductrice

202 constituée de a-Si:H similaire à la couche photocon-

ductrice 203, et la couche supérieure 205 qui présente la surface libre 204 et qui est appliquée sur la couche photoconductrice 203. La couche supérieure 205 assume les fonctions suivantes. Par exemple, lorsque l'élément photoconducteur est utilisé de manière à former des images par charges par l'application d'un traitement de charge à la surface libre 204, la couche supérieure a pour fonction d'empêcher la pénétration de chargE devant être retenues sur la surface libre 204 dans la couche photoconductrice 203 et, lorsqu'elle est irradiée par une onde électromagnétique, elle permet aussi le passage aisé des photoporteurs engendrés dans la couche photoconductrice 203, de manière que les porteurs puissent être recombinés avec les charges dans les parties

irradiées par une onde électromagnétique.

La couche supérieure 205 peut être constituée de a-SixNix ayant les mêmes caractéristiques que celles de la couche intermédiaire 202. De plus, la couche supérieure peut être constituée d'une matière amorphe comprenant l'un

quelconque des atomes de silicium (Si), des atomes de car-

bone (C), des atomes d'azote (N) et des atomes d'oxygène ( ), qui sont les atomes formant une matrice consécutive

de la couche photoconductrice 203, la matière amorphe pou-

vant également contenir, en outre et en variante, au moins l'un des atomes d'hydrogène (H) et des atomes d'halogènes (X); par exemple, du a- SixC10x contenant au moins l'un des atomes d'hydrogène (H) et des atomes d'halogènes (X), a-Si yN1, a-SizN1 z contenant au moins l'un des atomes d'hydrogène (H) et des atomes d'halogènes (X), a-Sia0 1a' a-SibO1 b contenant au moins l'un des atomes d'hydrogène

(H) et des atomes d'halogènes (X).

En outre, la couche supérieure peut également être constituée d'une matière isolante inorganique telle que Al203, etc., ou d'une matière isolante organique telle que du polyester, du poly-p-xylylène, du polyuréthanne, etc. Cependant, pour des raisons de productivité, de production en grande série ainsi que de stabilité électrique et dans

le milieu ambiant, pendant l'utilisation, la matière cons-

tituant la couche supérieure 205 est avantageusement du a-SiXN 1x ayant les mêmes caractéristiques que celles de la couche intermédiaire 202 ou du a-Si xN1x contenant au moins l'un des atomes d'hydrogène (H) et des atomes d'halo- gènes (X). Outre celles mentionnées ci-dessus, d'autres matières convenant à la constitution de la couche supérieure 205 peuvent comprendre des matières amorphes sous forme de matrice contenant au moins deux des éléments C, N et O, ainsi que des atomes de silicium, et contenant également

au moins l'un des atomes d'halogènes et des atomes d'hydro-

gène. Comme atome d'halogènes,on peut mentionner F, Cl, Br, etc., mais une matière amorphe contenant F est efficace en

ce qui concerne la stabilité thermique.

Lorsque l'élément photoconducteur 200 est utilisé

de manière qu'une irradiation par une onde électromagnéti-

que, à laquelle la couche photoconductrice 203 est rendue sensible, soit appliquée au côté de la couche supérieure

205, le choix de la matière constituant la couche supérieu-

re 205 et la détermination de l'épaisseur de cette couche sont effectués avec soin afin qu'une quantité suffisante de l'onde électromagnétique irradiée puisse atteindre la couche photoconductrice 203 pour produire la génération

de photoporteurs avec une bonne efficacité.

La couche supérieure 205 peut être formée par l'utilisation du même procédé et de la même matière que ceux utilisés pour préparer la couche intermédiaire 102. Il est également possible d'utiliser le procédé à décharges d'effluves, de même que pour la formation de la couche

photoconductrice 103 ou 203. En outre, elle peut être for-

mée par le procédé de pulvérisation par réaction, avec un gaz pour l'introduction d'atomes d'hydrogène, un gaz pour

l'introduction d'atomes d'halogènes ou les deux.

Comme matières de départ à utiliser pour former la couche supérieure 205, on peut employer celle mentionnée ci-dessus, utilisée pour la couche intermédiaire 102. De

plus, une matière de départ efficace, pouvant être conver-

tie en gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'halogènes peut être constituée par divers composés halogénés, de préférence un gaz halogéné, un halogénure ou un composé

interhalogéné qui est gazeux ou gazéifiable.

En variante, il est également efficace,-dans la présente invention, d'utiliser un composé de silicium gazeux ou gazéifiable contenant des atomes d'halogènes et pouvant produire des atomes de silicium (Si) et des

atomes d'halogènes (X) simultanément.

Des exemples typiques de composés halogénés que

l'on peut utiliser de préférence dans la présente inven-

tion peuvent comprendre des gaz halogénés tels que du fluor, du chlore, du brome ou de l'iode gazeux et des composés interhalogénés tels que BrF, ClF, ClF3, BrF5,

BrF3, IF7, IF5, IC1, IBr et autres.

Comme composésde silicium contenant des atomes d'halogènes, des halogénures de silicium tels que SiF4,

Si2F6, SiCl4, SiBr4 ou autres sont préférés.

Lorsque la couche supérieure 205 est formée

conformément au procédé de décharge d'effluves par l'uti-

lisation d'un composé de silicium contenant des atomes

d'halogènes, il n'est pas nécessaire d'utiliser de l'hy-

drure de silicium gazeux comme source de gaz capable de fournir du silicium. Pour former la couche supérieure 205

par le procédé à décharges d'effluves, les opérations con-

sistent principalement à introduire un gaz de départ four-

nissant du silicium, par exemple de l'hydrure de silicium ou un halogénure de silicium, un gaz donnant une matière

de départ pour l'introduction d'atomes de carbone, d'ato-

mes d'oxygène ou d'atomes d'azote et, si cela est néces-

saire, un gaz tel que Ar, H2, He, etc., en proportions de mélange prédéterminées et en quantité convenable, dans la

chambre de déposition, pour former l'élément photoconduc-

teur. La décharge d'effluves est ensuite déclenchée pour que ces gaz forment une atmosphère de plasma et qu'une

couche supérieure se forme sur la couche photoconductrice.

Chacun des gaz destinés à l'introduction d'ato-

mes respectifs peut comprendre non seulement un seul type, mais également un mélange de plusieurs types de gaz, dans

des proportions prédéterminées.

Dans le cas du procédé de pulvérisation par réaction, on peut effectuer une pulvérisation en utilisant une cible de silicium dans une atmosphère de plasma gazeux comprenant des substances de départ souhaitées afin que l'on introduise autant d'atomes que souhaité pour former la couche supérieure. Lorsque, par exemple, des atomes

d'halogènes doivent être introduits dans la couche supé-

rieure formée, un gaz du composé halogéné précité ou du composé de silicium contenant des atomes d'halogènes peut être introduit dans la chambre de déposition pour y former une atmosphère de plasma. De même, pour l'introduction d'atomes de carbone, d'atomes d'oxygène ou d'atomes d'azote dans la couche supérieure, un gaz de départ correspondant

à ces atomes peut être introduit dans la chambre de déposi-

tion. En variante, la couche supérieure peut être formée par application du procédé de pulvérisation par réaction au

moyen d'une pastille de silicium monocristallin ou poly-

cristallin, d'une pastille de Si3N4, d'une pastille conte-

nant du silicium et du Si3N4 en mélange, d'une pastille de SiO2 ou d'une pastille contenant du Si et du SiO2 en

mélange, comme cible, cette cible étant soumise à une pul-

vérisation dans diverses atmosphères gazeuses afin que la couche supérieure souhaitée puisse être formée. Par exemple, lorsqu'une pastille de Si est utilisée comme cible, le gaz de départ pour l'introduction de N et de H, par exemple H2 et N' ou NH3, qui peut être dilué, le cas échéant, avec un gaz de dilution, si cela est souhaité, est introduit dans la chambre de déposition pour y produire une pulvérisation formant un plasma de ces gaz et appliquer la pulvérisation à ladite pastille de Si. Dans d'autres procédés utilisant des cibles séparées de Si et de Si3N4, ou bien une feuille d'un mélange de Si et de Si3N4, on peut procéder à une pulvérisation sous atmosphère gazeuse contenant au moins

des atomes d'hydrogène (H).

Dans la présente invention, on peut utiliser,

comme matière de départ pour l'introduction d'atomes d'halo-

gènes pour la formation de la couche supérieure, les compo-

249d839 sés halogénés ou les composés de silicium contenant des halogènes, comme mentionné précédemment. De plus, il est

également possible d'utiliser efficacement un atome d'hydro-

gène contenant un halogénure gazeux ou gazéifiable tel qu'un halogénure d'hydrogène, comprenant HF, HCl, HBr, HI et autres, ou bien un hydrure de silicium substitué par un halogène, comprenant SiH2F2, SiH2Cl2, SiHCl3, SiH2Br2, SiHBr3 et autres. Ces halogénures contenant un atome d'hydrogène peuvent être utilisés de préférence comme matière de départ pour l'introduction d'atomes d'halogènes, car des atomes d'hydrogène (H) peuvent être introduits

efficacement, pour déterminer les caractéristiques électri-

ques ou optiques, dans la couche pendant la formation de la couche supérieure, en même temps que l'introduction

d'atomes d'halogènes (X).

Comme matières de départ pour l'introduction

d'atomes de carbone pour la formation de la couche supé-

rieure, on peut mentionner des hydrocarbures saturés com-

portant de 1 à 4 atomes de carbone, des hydrocarbures éthyléniques ayant 1 à 4 atomes de carbone et des composés acétyléniques ayant 2 ou3 atomes de carbone. Des exemples typiques comprennent des hydrocarbures saturés tels que le méthane (CH4), l'éthane (C2H6), le propane (C3H8), le n- butane (n-C4H10), le pentane (C5H12) et autres; des hydrocarbures éthyléniques tels que l'éthylène (C2H4), le propylène (C3H6), le butène-1 (C4H8), le butène-2 (C4H8), l'isobutylène (C4H8), le pentène (C5H10) et autres; et des hydrocarbures acétyléniques tels que l'acétylène (C2H2), le

méthylacétylène (C3H4), le butyne (C4H6) et autres.

La matière de départ pour l'incorporation d'ato-

mes d'oxygène dans la couche supérieure peut comprendre, par exemple, de l'oxygène (02), de l'ozone (03), de l'oxyde de carbone (CO), de l'anhydride carbonique (C02), du monoxyde d'azote (NO), du bioxyde d'azote (NO2), du protoxyde d'azote (N20), etc.

La matière de départ pour l'incorporation d'ato-

mes d'azote dans la couche supérieure peut comprendre des composés contenant de l'azote comme constituant, comme

mentionné précédemment 0our la matière de départ pour l'ir.-

corporation d'atomes d'oxygène, et elle peut également comprendre, par exemple, des composés d'azote gazeux ou gazéifiable tels que l'azote, des nitrures ou des azotures constitués d'azote ou d'azote et d'hydrogène, par exemple l'azote (N2), l'ammoniac (NH3), l'hydrazine (H2NNH2), l'acide azothydrique (HN3), l'azoture d'ammonium (NH4N3), etc. Outre celles indiquées ci-dessus, on peut citer, comme matières de départ utilisables pour la formation de la couche - supérieure,; des hydrocarbures paraffiniques substitués par un halogène tels que CCI4 CHF3, CH2F2, CH3F, CH3Cl, CH3Br, CH3I, C2H5Cl, etc.; des composés de soufre fluorés tels que SF4, SF6, etc.; un siliciure d'alkyle tel que Si(CH3)4, Si(C2H5), etc.; et des alkylsilanes contenant un halogène tels que SiCl(CH3)3, SiC12(CH3) 2, SiC13CH3, etc. Ces matières de départ pour former la couche supérieure sont convenablement choisies de manière que la couche supérieure puisse contenir, comme constituant, par suite de sa formation, les atomes demandés. Par exemple, lorsqu'on utilise le procédé à décharges d'effluves, on peut utiliser un gaz unique tel que Si(CH3)4 ou SiC12(CH3) 2 ou autre, ou bien un mélange gazeux tel qu'un système SiH4-N20, un système SiH4-O2(-Ar), un système SiH4-NO2, un système SiH4-O2-N2, un système SiH4-NH3, un système SiC14-NH4, un système SiH4-N2, un système SiH4-NH3-NO, un système Si(CH3)4-SiH4, un système SiC12(CH3)2-SiH4 ou autres, comme matière de départ pour la formation de la

couche supérieure.

La figure 3 est une coupe schématique montrant une autre forme de réalisation fondamentale de l'élément

photoconducteur selon l'invention.

L'élément photoconducteur 300 représenté sur la figure 3 constitue l'une des formes de réalisation de base, comportant une structure stratifiée qui comprend un support 301 pour l'élément photoconducteur, une couche intermédiaire 302 appliquée sur le support et une couche photoconductrice 303 appliquée en contact direct avec la couche intermédiaire 302. Le support 301 et la couche photoconductrice 303 sont constitués des mêmes matières que celles décrites pour le support 101 et la couche photoconductrice 103 de

la figure 1, respectivement.

La couche intermédiaire 302 est constituée d'une matière amorphe non photoconductrice contenant des atomes de silicium (Si) et des atomes d'azote (N) comme matrice,

et des atomes d'hydrogène (H) /-cette matière étant dési-

gnée ci-après a-(Si N H o O<x<1, O<y<1_7 et elle assume la même fonction que la couche intermédiaire 102

décrite en regard de la figure 1.

La couche intermédiaire 302, constituée de a-(SiN 1X)y:H1, peut être formée par un procédé de

décharge d'effluves, un procédé de pulvérisation, un pro-

cédé d'implantation ionique, un procédé de pulvérisation ionique, un procédé à faisceau électronique, ou autre. Ces procédés de production sont convenablement choisis, mais il est préférable de mettre en oeuvre le procédé à décharge d'effluves ou le procédé de pulvérisation, car ils ont pour avantage de permettre une maîtrise relativement aisée des conditions de préparation d'éléments photoconducteurs ayant des caractéristiques souhaitées, ainsi que la possibilité

d'introduire aisément des atomes d'azote ainsi que des ato-

mes de silicium dans la couche intermédiaire 302 à préparer.

En outre, dans la présente invention, le procédé

à décharge d'effluves et le procédé de pulvérisation peu-

vent être utilisés en combinaison dans le même appareil

pour former la couche intermédiaire 302.

Pour former la couche intermédiaire 302 par le procédé de décharge d'effluves, des gaz de départ pour la formation de a-(SiN 1X)y:H1.y, qui peuvent être mélangés, le cas échéant, avec un gaz de dilution, en proportion

prédéterminée, sont introduits dans la chambre de déposi-

tion sous vide dans laquelle le support 301 est placé, de manière qu'un plasma gazeux soit formé par déclenchement d'une décharge d'effluves, de ces gaz pour effectuer la

déposition de a-(SixNl x)y:H y sur le support précité 301.

Comme gaz de départ à utiliser pour la formation de a-(SixN1 X)y:H 1 y, la plupart des substances gazeuses ou

249(839

de produits gazéifiés provenant de substances gazéifiables

contenant au moins du silicium, de l'azote et de l'hydro-

gène, comme atomes constitutifs,peuvent convenir.

Lorsqu'on utilise un gaz de départ contenant du Si comme atomes constitutifs, il est possible d'utiliser un mélange d'un gaz de départ contenant du Si comme atomes constitutifs, un gaz de départ contenant du N comme atomes

constitutifs et un gaz contenant du H comme atomes consti-

tutifs, dans les proportions de mélange souhaitées. En variante, un mélange d'un gaz de départ contenant du Si comme atomes constitutifs et d'un gaz de départ contenant N et H comme atomes constitutifs, dans les proportions de

mélange souhaitées, peut également être utilisé.

Selon un autre procédé, il est également possi-

ble d'utiliser un mélange d'un gaz de départ contenant Si et H comme atomes constitutifs et d'un gaz de départ

contenant N comme atomes constitutifs.

Dans la présente invention, le gaz de départ à utiliser efficacement pour former la couche intermédiaire 302 est un gaz de silanes contenant Si et H comme atomes constitutifs, tel que SiH4, Si2H6, Si3H8, Si41, et autres, ou bien un composé d'azote gazeux ou gazéifiable contenant N et H comme atomes constitutifs, tel que l'azote, des nitrures et des azotures comprenant, par exemple, de l'azote (N2), de l'ammoniac (NH3), de l'hydrazine (H2NNH2), de l'azoture d'hydrogène (HN3), de l'azoture d'ammonium (NH4N3) et autres. En plus de ces gaz de départ, on peut e:ficacement

utiliser H2 comme gaz de départ pour l'introduction d'ato-

mes d'hydrogène (H).

Pour former la couche intermédiaire 302 par le procédé de pulvérisation, on peut utiliser une pastille de silicium monocristallin ou polycristallin, une pastille de Si3N4 ou une pastille formée d'un mélange de Si et de Si3N4, comme cible, et on peut effectuer une pulvérisation sur cette pastille, dans diverses atmosphères gazeuses, afin de former une couche intermédiaire souhaitée. Par exemple, lorsqu'on utilise comme cible une pastille de Si, le gaz de départ pour l'introduction de N et H, par exemple H2 et N2 ou NH3, qui peut être dilué, le cas échéant, avec un gaz de dilution, si souhaité, peut être introduit dans la chambre de déposition par pulvérisation pour former un plasma de ces gaz et pour effectuer la pulvérisation sur la pastille de Si précitée. Comme dans d'autres procédés, lorsqu'on utilise des cibles séparées de Si et de Si3N4 ou une feuille d'un mélange moulé de Si et Si3N4, on peut

effectuer une pulvérisation sous atmosphère gazeuse conte-

nant au moins des atomes d'hydrogène (H).

Comme gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'azote (N) et d'atomes d'hydrogène (H), on peut utiliser

les gaz de départ employés pour former la couche intermé-

diaire par le procédé de décharge d'effluves, ces gaz con-

venant également efficacement au procédé de pulvérisation.

Dans la présente invention, le gaz de dilution a utiliser pour former la couche intermédiaire par le

procédé de décharge d'effluves ou par le procédé de pulvé-

risation est de préférence un gaz dit rare tel que He, Ne,

Ar et autres.

La couche intermédiaire 302 de la présente inven-

tion est formée avec soin afin que les caractéristiques

demandées puissent être obtenues exactement comme souhaité.

Autrement dit, une substance constituée d'atomes

de silicium (Si), d'atomes d'azote (N) et d'atomes d'hydro-

gène (H) peut avoir une structure pouvant prendre une forme d'un état cristallin à un état amorphe, peut présenter des

caractéristiques électriques de l'électroconduction à l'iso-

lation en passant par la semiconduction, et peut avoir un état compris entre l'état photoconducteur et l'état non

conducteur, respectivement. Par conséquent, dans la pré-

sente invention, les conditions de préparation de a-(SixNi} y:Hi1 y, qui doit être non conducteur dans au

moins la bande spectrale de la lumière visible, sont rigou-

reusement choisies.

Etant donné que la fonction de a-(SiXN1 X)y:H1 y constituant la couche intermédiaire 302 de l'invention est d'empêcher la pénétration de porteurs provenant du côté du support 301 dans la couche photoconductrice 303, tout en

permettant aux photoporteurs engendrés dans la couche photo-

conductrice 303 de migrer aisément et de passer aisément

à travers cette couche intermédiaire vers le côté du sup-

port 303, il est préférable que cette matière soit produite de manière à présenter un comportement isolant au moins dans la bande spectrale de la lumière visible. De plus, le a-(SixN1 X)y:H1 y est préparé de manière à avoir une valeur de mobilité, vis-à-vis des porteurs passants, telle que le passage des photoporteurs engendrés dans la couche

photoconductrice 303 puisse s'effectuer en douceur à tra-

vers la couche intermédiaire 302.

Comme élément critique des conditions de prépa-

ration de a-(SixN1 X)y:H1 y ayant les caractéristiques indiquées cidessus, on peut mentionner la température du

support pendant sa préparation.

En d'autres termes, lors de la formation d'une couche intermédiaire 302 constituée de a-(SixN1ix)y:H1Y sur la surface du support 301, la température du support,

pendant la formation de la couche, est un facteur impor-

tant affectant la structure et les caractéristiques de la couche formée. Dans la présente invention, la température du support pendant la formation de la couche est déterminée rigoureusement afin que le a-(Si Ni X):H ayant les 1 y 1-y caractéristiques prévues puisse être préparé exactement

comme souhaité.

Pour atteindre efficacement les objectifs de la présente invention, la température du support, pendant la formation de la couche intermédiaire 302, cette température étant choisie avantageusement dans une plage optimale qui dépend du procédé utilisé pour la formation de la couche intermédiaire 302, est généralement comprise entre 100 et

3000C, de préférence entre 150 et 2500C.

Pour former la couche intermédiaire 302, il est avantageux d'adopter un procédé de décharge d'effluves ou un procédé de pulvérisation, car ces procédés permettent

de contrôler rigoureusement les rapports atomiques consti-

tuant chaque couche ou l'épaisseur des couches, d'une manière relativement aisée par rapport à d'autres procédés, pendant la formation continue de la couche photoconductrice

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303 sur la couche intermédiaire 302 dans le même appareil et pendant qu'une troisième couche est formée sur la couche photoconductrice 303, si cela est souhaité. Dans le cas de la formation de la couche intermédiaire 302 conformément à ces procédés, la puissance de décharge pendant la formation de la couche peut également être mentionnée, au même titre que la température du support comme indiqué ci-dessus, comme

l'un des facteurs importants influençant les caractéristi-

ques du a-(SiXN1_X)y:H - à préparer.

Dans de tels procédés de préparation de la couche

intermédiaire, la puissance de décharge pour préparer effi-

cacement, avec une bonne productivité, du a-(SiXN1 x)y yH1y ayant des caractéristiques permettant d'atteindre l'objectif de l'invention, est généralement comprise entre 1W et 300W, de préférence entre 2W et 100W. La pression du gaz régnant dans la chambre de déposition dans le procédé de décharge d'effluves est généralement comprise entre 1,33 et 666,5 Pa, de préférence entre 13,3 et 66,5 Pa, alors que dans le procédé de pulvérisation, elle est généralement comprise entre 133.10-3 Pa et 6,65 Pa, et de préférence entre

1,05 Pa et 4 Pa.

Les teneurs en atomes d'azote (N) et d'hydrogène (H) de la couche intermédiaire 302 de l'élément photoconducteur 300 selon l'invention sontégalement des facteurs importants

25. pour conférer à la couche intermédiaire 302 les caractéris-

tiques souhaitées pour atteindre les objectifs de l'inven-

tion, de même que la condition de préparation de la couche

intermédiaire 302.

La teneur en atomes de carbone (N) de la couche intermédiaire 302 selon l'invention est généralement de à 55 %, de préférence 35 à 55 %. De même, la teneur en atomes d'hydrogène (H) est généralement comprise entre 2 et

%, et de préférence entre 5 et 30 %. L'élément photo-

conducteur formé avec la teneur en atomes d'hydrogène com-

prise dans la plage indiquée peut être suffisamment utile

pour convenir à des applications pratiques.

Autrement dit, en utilisant les termes de la représentation a-(SixN1 X) y:H1 y donnée précédemment, x est généralement compris entre 0,43 et 0,60, de préférence entre 0,43 et 0,50, et y est généralement compris entre

0,98 et 0,65, de préférence entre 0,95 et 0,70.

L'épaisseur de la couche intermédiaire 302 de la présente invention constitue également un autre facteur important permettant d'atteindre efficacement les objectifs de l'invention, et il est souhaitable que cette épaisseur soit comprise dans la même plage que celle indiquée pour

la couche intermédiaire 102 de la figure 1.

La figure 4 est une coupe schématique d'une autre forme de réalisation dans laquelle la constitution en couches de l'élément photoconducteurmontré sur la figure 3 est modifiée. L'élément photoconducteur 400 représenté sur la

figure 4 présente la même structure stratifiée que l'élé-

ment photoconducteur 300 représenté sur la figure 3, sauf qu'une couche supérieure 405, assumant la même fonction que la couche intermédiaire 402, est formée sur la couche

photoconductrice 403.

Autrement dit, l'élément photoconducteur 400 comporte, formées sur un support 401 identique au support 101, une couche intermédiaire 402 formée par l'utilisation de a-(SixN 0 x)y:H1 y constitué de la même matière que celle de la couche intermédiaire 302, afin d'assumer une fonction analogue, une couche photoconductrice 403 constituée de a-Si:H analogue à celui de la couche photoconductrice 103 ou 203, et une couche supérieure 405 présentant une surface

libre 404 et formée sur ladite couche photoconductrice 403.

La couche supérieure 405 assume des fonctions analogues à celles de la couche supérieure 205 montrée sur la figure 2. Autrement dit, la couche supérieure 405 a pour fonction de permettre un passage aisé de photoporteurs ou de charges afin que les photoporteurs engendrés dans la couche photoconductrice 403 et que les charges se trouvant dans la partie irradiée par une onde électromagnétique,

puissent se recombiner.

La couche supérieure 405 peut être constituée de a-(SixN1 X)y:H y, ayant les mêmes caractéristiques que celles de la couche intermédiaire 402, ou bien, en variante, elle peut être constituée d'une matrice d'atomes formant la couche photoconductrice constituée d'atomes de silicium (Si) et d'atomes d'azote (N) ou d'atomes d'oxygène (O), telle que a-SiaCia, a(SiaC1_a)b:H1_b a-(Si c 1-c), a-(SicO1_c)d:H1_d, et autres, ou bien d'une matière amorphe contenant ces atomes comme matrice et contenant en outre des atomes d'hydrogène (H), ou bien encore d'une telle matière amorphe contenant en outre des atomes d'halogènes (X), des matières isolantes inorganiques telles que A1203, etc., ou bien des matières isolantes organiques telles que

du polyester, du poly-p-xylène, du polyuréthanne et autres.

Cependant, comme matières constituant la couche supérieure 405, il est préférable d'utiliser, pour des raisons de productivité, d'aptitude à la production en masse ainsi que de stabilité électrique et de stabilité dans le milieu ambiant pendant l'utilisation, la même matière a-(SixN _x) y:H1_y que celle constituant la couche intermédiaire 402, ou bien aSiaC1_a' a-(SiaC1 a)b:H1_b, a-SiCN1_c, a-(SidCl-d)e:X1-e' a(SifC1lf)g:(H+ X)1_gi a-(SihN1-h)i:Xi ou a-(SijNj)k:(H+X)1-k Outre les matières mentionnées ci-dessus, on peut citer des matières amorphes contenant un atome de silicium (Si) et, comme matrice, au moins deux atomes choisis parmi C, N et O, et contenant un atome d'halogène (X) ou un atome d'halogène (X) et un atome d'hydrogène (H), comme matières convenant à la constitution de la couche

supérieure 405.

Comme atome d'halogène (X), on peut utiliser F, Cl et Br, mais parmi les matières amorphes mentionnées ci-dessus, celles contenant F sont efficaces du point de

vue de la stabilité thermique.

La figure 5 est une coupe schématique d'une autre forme de réalisation de l'élément photoconducteur selon

l'invention.

L'élément photoconducteur 500 représenté sur la figure 5 comporte une structure stratifiée comprenant un support 501 destiné à cet élément photoconducteur, une couche intermédiaire 502 appliquée sur le support et une couche photoconductrice 503 appliquée en contact direct

sur la couche intermédiaire 502.

Le support 501 et la couche photoconductrice 503 sont constitués de mêmes matières que celles décrites pour

le support 101 et la couche photoconductrice 103 repré-

sentés sur la figure 1, respectivement.

La couche intermédiaire 502 est constituée d'une matière amorphe non photoconductrice contenant des atomes de silicium et des atomes d'azote formant une matrice, et contenant également des atomes d'halogènes (X) / cette matière étant désignée ci-après a-(SiXNX))y:X11 o O<x<1, O<y<l_7, et elle assume la même fonction que celle

des couches intermédiaires décrites précédemment.

La couche intermédiaire 502 peut être formée par le même procédé que celui décrit pour la formation de la couche intermédiaire 302 représentée sur la figure 3, à savoir le procédé à décharge d'effluves, le procédé de

pulvérisation, le procédé d'implantation ionique, le pro-

cédé de pulvérisation ionique ou le procédé à faisceau électronique.

Autrement dit, pour former la couche intermé-

diaire 502 par le procédé à décharge d'effluves, un gaz de départ pour a(SixN1ix)y:X1_Y, qui peut être mélangé,

facultativement, à un gaz de dilution en proportion pré-

déterminée, est introduit dans la chambre de déposition sous vide dans laquelle le support 501 est placé, puis un plasma gazeux est formé par déclenchement d'une décharge d'effluves du gaz introduit dans cette chambre afin de produire une déposition de a-(SiNî 1X)y:X1 y sur le support précité 501. Comme gaz de départ à utiliser pour former du a(SixN1 X)y:X1, la plupart des substances gazeuses ou des produits gazéifiés de substances gazéifiables contenant

au moins l'un des éléments Si, N et X, comme atomes cons-

titutifs, peuvent convenir.

Lorsqu'on doit utiliser un gaz de départ contenant du Si comme atomes constitutifs, il est possible d'utiliser un mélange d'un gaz de départ contenant du Si comme atomes constitutifs, d'un gaz de départ contenant du N comme atomes

29 2490839

constitutifs et d'un gaz contenant du X comme atomes

constitutifs, dans des proportions de mélange souhaitées.

En variante, un mélange d'un gaz de départ contenant du

Si comme atomes constitutifs et d'un gaz de départ con-

tenant N et X comme atomes constitutifs, dans des propor-

tions de mélange souhaitées, peut également être utilisé.

Selon un autre procédé, il est également possi-

* ble d'utiliser un mélange d'un gaz de départ contenant Si et X comme atomes constitutifs et d'un gaz de départ

contenant N comme atomes constitutifs.

Dans la présente invention, des atomes d'halogènes X souhaitables comprennent F, Cl, Br et I, de préférence F

et Cl.

Dans la présente invention, la couche intermé-

diaire 502, qui est constituée de a-(SiXNix) y:X1 y, peut contenir en outre des atomes d'hydrogène (H) incorporés dans cette couche. Dans le cas d'un système de structure stratifiée contenant des atomes d'hydrogène incorporés dans la couche intermédiaire 502, une partie des gaz de départ peut communément être utilisée pour la formation continue

de couches après la formation de la couche photoconductri-

ce 503, ce qui est très avantageux pour le coût de produc-

tion. Selon l'invention, les gaz de départ qui peuvent être utilisés efficacement pour la formation de la couche

intermédiaire 502 sont ceux qui sont gazeux à la tempéra-

ture normale et sous la pression normale, ou qui peuvent

être aisément gazéifiés.

De telles matières de départ pour la formation de la couche intermédiaire peuvent comprendre, par exemple, des composés azotés tels que l'azote, des nitrures, des

azotures comme mentionné précédemment, ainsi que du fluo-

rure d'azote, des substances simples d'halogènes, des halo-

génures d'hydrogène, des composés interhalogénés, des halo-

génures de silicium, des silanes substitués par un halogène, des silanes, etc. En particulier, on peut utiliser des fluorures d'azote tels que le trifluorure d'azote (F3N), le tétrafluorure d'azote (F4N), des substances halogénées simples telles que des gaz halogénés de fluor, de chlore, de brome et d'iode; des halogénures d'hydrogène tels que HF, HI, HC1, HBr et autres; des composés interhalogénés tels que BrF, ClF, ClF3, ClF5, BrF5, BrF3, IF7, IF5, IC1, IBr et autres; des halogénures de silicium tels que SiF4, Si2F6, SiCl4, SiCl3Br, SiCl2Br2, SiClBr3, SiC13I, SiBr4; des silanes substitués par un halogène tels que SiH2F2, SiH2Cl2, SiHCl3, SiH3Cl, SiH3Br, SiH2Br2, SiHBr3; et des silanes tels que SiH4, Si2H6, Si3H8, Si4H10 et

autres.

Les matières de départ pour former ces couches intermédiaires sont choisies et utilisées comme souhaité afin que les atomes de silicium (Si), les atomes d'azote

(N) et les atomes d'halogènes (X) et, si cela est néces-

saire, des atomes d'hydrogène (H) puissent être contenus en proportions prédéterminées dans la couche intermédiaire

à former.

Par exemple, une couche intermédiaire constituée de a-SixN1lx:X:H peut être formée par l'introduction de SiH4 ou de Si2H6, qui peut conférer aisément à la couche intermédiaire des caractéristiques souhaitées et qui peut contenir aisément des atomes de silicium et des atomes d'hydrogène; de N2 ou NH3 qui est une source d'atomes d'azote (N); et de SiF4, SiH2F2, SiHCl3, SiCl4, SiH2Cl2 ou SiH3Cl qui est une source d'atomes d'halogènes (X), en proportions de mélange prédéterminées, à l'état gazeux,

dans l'appareil, cette introduction étant suivie du dé-

clenchement d'une décharge d'effluves dans l'appareil.

En variante, il est également possible de former une couche intermédiaire constituée de a-SixNl x:F par l'introduction d'un mélange de SiF4 pouvant contenir un atome de silicium (Si) et un atome d'halogène (X), et de

N2 pour l'introduction d'un atome d'azote (N), en propor-

tion prédéterminée, ainsi que, si cela est souhaité, d'un gaz rare tel que He, Ne, Ar et autres, dans un appareil

de formation d'une couche intermédiaire, cette introduc-

tion étant suivie du déclenchement d'une décharge d'efflu-

ves dans l'appareil.

Pour former la couche intermédiaire 502 par le procédé de pulvérisation, on peut utiliser, comme cible, une pastille de silicium monocristallin ou polycristallin, une pastille de Si3N4 ou une pastille contenant Si et Si3N4 en mélange, et on peut effectuer une pulvérisation de ces matières sous diverses atmosphères gazeuses, contenant des atomes d'halogènes et, si cela est nécessaire, des atomes

d'hydrogène comme éléments constitutifs.

Par exemple, lorsqu'on utilise une pastille de Si comme cible, la matière de départ pour l'introduction de N et X, qui peut être diluée, le cas échéant, avec un gaz de dilution, si cela est souhaité, est introduite dans

la chambre de déposition, pour pulvérisation, afin de for-

mer un plasma de ces gaz et d'effectuer une pulvérisation

sur la pastille pr.écitée de Si. Comme dans d'autres procé-

dés, en utilisant des cibles séparées de Si et Si3N4 ou une feuille d'un mélange moulé de Si et de Si3N4, on peut

effectuer une pulvérisation sous atmosphère gazeuse conte-

nant au mnoins des atomes d'halogènes.

Comme gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'azote (NI et d'atomes d'halogènes (X), on peut utiliser

les gaz de départ indiqués à titre d'exemples dans le pro-

cédé à décharge d'effluves, ces gaz convenant efficacement

à la pulvérisation.

Selon l'invention, le gaz de dilution utilisé pour former la couche intermédiaire 502 par le procédé à décharge d'effluves ou par le procédé de pulvérisation est

de préférence un gaz dit rare tel que He, Ne, Ar ou autres.

La couche intermédiaire 502 de la présente inven-

tion est formée avec soin afin que les caractéristiques

requises puissent être obtenues exactement comme souhaité.

Autrement dit, une substance constituée d'atomes

de silicium (Si), d'atomes d'azote (NI et d'atomes d'hydro-

gène (H) peut avoir une structure prenant une forme d'un

état cristallin à un état amorphe, peut présenter des carac-

téristiques électriques de l'électroconduction à l'isolation en passant par la semiconduction, et peut être d'un état

compris entre l'état de photoconduction et l'état de non-

conduction, respectivement. Par conséquent, selon l'inven-

tion, les conditions de préparation sont rigoureusement choisies pour atteindre l'objectif de l'invention afin que

la couche puisse présenter une caractéristique de non-

conduction dans le milieu utilisé.

Etant donné que la fonction de la couche inter-

médiaire 502 est la même que celle de la couche intermé-

diaire décrite ci-dessus, le a-(Si xNîX)y:X1-Y constituant la couche intermédiaire 502 est formé de manière à avoir

un comportement isolant.

Comme autre élément critique des conditions de préparation de a-(Si C x) :X1 présentant une valeur de mobilité, en ce qui concerne le passage de porteurs, telle que le passage de photoporteurs engendrés dans la couche photoconductrice 503 puisse s'effectuer en douceur au travers

de la couche intermédiaire 502, on peut mentionner la tem-

pérature du support pendant sa préparation. Selon l'inven-

tion, la température du support pendant la formation de la couche est ajustée rigoureusement de manière que le a-(SixN 1X)y:X1îy ayant les caractéristiques prévues puisse

être préparé exactement comme souhaité.

Pour atteindre efficacement les objectifs de la présente invention, la température du support pendant la formation de la couche intermédiaire 502, cette température étant choisie avantageusement dans une plage optimale qui

dépend du procédé mis en oeuvre pour former la couche inter-

médiaire 502, est généralement comprise entre 100 et 300'C,

de préférence entre 150 et 250'C.

Pour former la couche intermédiaire 502, il est avantageux d'adopter le procédé à décharge d'effluves ou le procédé de pulvérisation, car ils permettent de contrôler rigoureusement les rapports atomiques constituant chacune

des couches ou l'épaisseur des couches, d'une manière rela-

tivement aisée par rapport à d'autres procédés, pendant la formation continue de la couche photoconductrice 503 sur la couche intermédiaire 502 dans le même appareil, et, en outre, d'une troisième couche formée sur la couche photoconductrice 503, si cela est souhaité. Dans le cas de la formation de la couche intermédiaire 502 conformément à ces procédés, la puissance de décharge utilisée pendant la formation de la couche peut également être citée, au même titre que la température du support indiquée ci-dessus, comme l'un des facteurs importants influençant les caractéristiques du

a-(SiN1x) y:H 1-y à préparer.

Dans de tels procédés de préparation de la couche

intermédiaire, la puissance de décharge utilisée pour pré-

parer efficacement, avec une bonne productivité, du a-(SiXN1_x)y:X1îy ayant des caractéristiques permettant d'atteindre l'objectif de l'invention, est généralement de W à 300W, de préférence 20W à 100W. La pression du gaz

dans la chambre de déposition, pour former la couche inter-

médiaire, est généralement de l'ordre 1,33 à 666,5 Pa, à préférence de 13, 3 à 66,5 Pa, dans le procédé à décharge d'effluves, ou généralement de l'ordre de 133.10 3 Pa à 6,65 Pa, de préférence de 1,05 Pa à 4 Pa, dans le procédé

par pulvérisation.

Les teneurs en atomes d'azote (N> et atomes d'halogènes (X) de la couche intermédiaire 502 de l'élément

photoconducteur selon l'invention sont également des fac-

teurs importants pour conférer à la couche intermédiaire 502 les caractéristiques souhaitées pour atteindre les objectifs de l'invention, de même que les conditions de

préparation de la couche intermédiaire 502.

La teneur en atomes d'azote (N) de la couche

intermédiaire 502 selon l'invention est généralement com-

prise entre 30 et 60 %, de préférence entre 40 et 60 %.

De même, la teneur en atomes d'halogènes (X) est générale-

ment comprise entre 1 et 20 %, de préférence entre 2 et 15 %.

L'élément photoconducteur formé de manière à présenter une teneur en atomes d'halogènes comprise dans la plage indiquée peut être suffisamment utile pour convenir à des applications

pratiques. De même, la teneur en atomes d'hydrogène (H) con-

tenus, si nécessaire, est généralement de 19 % ou moins, de

préférence de 13-% ou moins.

Autrement dit, en utilisant les termes de la représentation a-(SixN1_x)) y:X1 -y comme indiqué précédemment,

34 2490839

x est généralement compris entre 0,43 et 0,60, de préférence entre 0,49 et 0,43, et y est généralement compris entre

0,99 et 0,80, de préférence entre 0,98 et 0,85.

Lorsque des atomes d'halogènes et des atomes d'hydrogène sont incorporés en même temps, les plages numé-

riques indiquées pour x et y, comme termes de la représenta-

tion dea-(SixN1_X)y:(H+X)1 1y, sont sensiblement les mêmes que celles utilisées dans le cas de a-(SiN1 X)y:X1y L'épaisseur de la couche intermédiaire 502 de la présente invention constitue également un autre facteur important pour atteindre efficacement les objectifs de l'invention,et il est souhaitable que cette épaisseur soit comprise dans la plage de valeurs numériques indiquée pour

les couches intermédiaires décrites précédemment.

La figure 6 est une coupe schématique d'une autre

forme de réalisation de l'invention dans laquelle la cons-

titution en couches de l'élément photoconducteur montré sur

la figure 5 est modifiée.

L'élément photoconducteur 600 représenté sur la figure 6 présente la même structure stratifiée que l'élément

photoconducteur 500 de la figure 5, sauf qu'une couche supé-

rieure 605, assumant la même fonction que la couche inter-

médiaire 602, est appliquée sur la couche photoconductrice 603. Autrement dit, l'élément photoconducteur 600 comporte une couche intermédiaire 602 appliquée sur le support 601 et constituée de la même matière que la couche intermédiaire 502 afin d'assumer la même fonction, une couche photoconductrice 603 constituée de a-Si:H analogue à la couche photoconductrice 5Je3, et la couche supérieure

505 qui présente une surface libre 604 et qui est appli-

quée sur la couche photoconductrice 603.

La couche supérieure 605 assume la même fonction que la couche supérieure 205 montrée sur la figure 2 ou que

la couche supérieure 405 montrée sur la figure 4.

La couche supérieure 605 peut être constituée de a-(SixNî x)y:Xî y qui contient des atomes d'hydrogène, si

cela est nécessaire, et qui possède les mêmes caractéris-

tiques que la couche intermédiaire 602. En variante, elle

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peut être constituée d'une matière amorphe comprenant des atomes de silicium (Si) et des atomes de carbone (C) ou des atomes d'oxygène (O), qui forment une matrice constituant la couche photoconductrice 603, ou bien elle peut être constituée de ces atomes de matrice contenant en outre des atomes d'hydrogène et/ou des atomes d'halogènes tels que, par exemple,a-SiaC1_a, (a-SiaC1_a)b:H1_b, a-(Sia 1-ab b:(H+X)b a-Si c01c a(SicO 1-c)d:H1-d, a-(SicO1-c)d:(H+X)1d etc.; d'une matière isolante inorganique telle que A1203 et autres; ou d'une matière isolante organique telle que du polyester, du poly-p-xylylène, du polyuréthanne et autres. Cependant, pour les raisons de productivité, de production en grande série ainsi que de stabilité électrique et de stabilité dans le milieu environnant pendant l'utilisation, la matière constituant la couche supérieure 605 est avantageusement du a-(SixNlx)y:X Xy ayant les mêmes caractéristiques que celles de la couche intermédiaire 602; a-(SiaC la)b:Hl b, a-(SiaCa)b:X1_b, a-(SiaCla)b: (H+X)1-bÀ a-(SieNl-e) f:Hl-f, a(SieNle):X a-(SieN1_e) f:(H+X)1-f ou a-SiaC a ou a-SieN1_e ne contenant pas d'atome d'halogène (X) et d'atome

d'hydrogène (H).

Comme matières constituant la couche supérieure 605, outre celles mentionnées précédemment, on peut utiliser avantageusement des matières amorphes ayant un atome de silicium Si et au moins deux atomes de C, N et O, comme matrice, et contenant des atomes d'halogènes, ou bien des atomes d'halogènes et des atomes d'hydrogène. Comme atomes d'halogènes, on peut mentionner F, Cl ou Br, mais parmi les matières amorphes mentionnées précédemment, celles contenant

F sont efficaces du point de vue de la stabilité thermique.

La figure 7 est une coupe schématique d'une forme fondamentale de réalisation de l'élément photoconducteur

selon l'invention.

L'élément photoconducteur 700 représenté sur la

figure 7 est l'une des formes de réalisation de base, com-

portant une structure stratifiée qui comporte un support 701 pour l'élément photoconducteur, une couche intermédiaire 702 appliquée sur le support et une couche photoconductrice 703 appliquée en contact direct sur la couche intermédiaire 702. Le support 701 et la couche intermédiaire 702 sont réalisés dans les mêmes matières que celles utilisées pour le support 101 et la couche intermédiaire 102 montrés

sur la figure 1, respectivement, et ils peuvent être pré-

parés par le même procédé et dans les mêmes conditions.

Selon l'invention, pour atteindre efficacement les objectifs de l'invention, la couche photoconductrice

703 appliquée sur la couche intermédiaire 702 est consti-

tuée de a-Si:X ayant les caractéristiques semiconductrices indiquées cidessous: @ a-Si:X du type p... contient uniquement des accepteurs; ou contient à la fois des donneurs et des accepteurs avec une plus forte concentration d'accepteurs (Na); Q a-Si:X du type p... un type de G, qui contient des accepteurs à faible concentration (Na), par

exemple en étant dopé très légèrement avec des impuretés-

dites du type p; r a-Si:X du type n... contient uniquement des donneurs; ou bien contient des donneurs et des accepteurs avec une plus forte concentration de donneurs (Nd); G a-Si:X du type n... un type de , qui contient des donneurs à faible concentration (Nd) et qui est légèrement dopé avec des impuretés dites du type n;

O a-Si:X du type i... o Na:'NdZO ou NaC Nd.

Dans la présente invention, étant donné que a-Si:X constituant la couche photoconductrice 703 est appliqué à travers la couche intermédiaire 702 sur le support, il peut avoir une résistivité électrique relativement inférieure aux valeurs habituelles. Cependant, pour l'obtention de meilleurs résultats, la résistivité d'obscurité de la couche photoconductrice 703 formée peut de préférence être

de 5.109 ohms,cm ou plus, et, d'une façon encore plus pré-

férable de 1010 ohms.cm ou plus.

En particulier, les valeurs numériques de la résistivité d'obscurité constituent un facteur important lors de l'utilisation de l'élément photoconducteur préparé selon l'invention comme élément de formation d'image pour électrophotographie, comme dispositif de lecture ou comme dispositif photographique à haute sensibilité, devant être utilisé sous de faibles conditions d'éclairement, ou comme

convertisseur photo-électrique.

Selon l'invention, des exemples typiques d'atomes d'halogènes (X) incorporés dans la couche photoconductrice 703 peuvent comprendre du fluor, du chlore, du brome et de l'iode. Parmi ces matières, le fluor et le chlore sont

particulièrement préférés.

L'expression "X est incorporé dans la couche" utilisée dans le présent mémoire désigne l'état dans lequel "X est lié à Si", ou dans lequel "X est ionisé pour être incorporé dans la couche", ou dans lequel "X est incorporé comme X2 dans la couche", ou bien un état en combinaison

des précédents.

Selon l'invention, la couche constituée de a-Si:X

est formée par le procédé de déposition sous vide, l'utili-

sation d'un phénomène de décharge tel que le procédé à dé-

charge d'effluves, le procédé de pulvérisation ou le procédé de pulvérisation ionique. Par exemple, pour former une couche de a-Si:X conformément au procédé de décharge d'effluves, un gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'halogènes ainsi qu'un gaz de départ fournissant du silicium et capable de générer du silicium, sont introduits dans une chambre de déposition dans laquelle la pression peut être réduite, et une décharge d'effluves est déclenchée dans cette chambre pour qu'il se forme une couche de a-Si:X sur la surface de la couche intermédiaire qui est formée sur le support placé précédemment dans une position prédéterminée à l'intérieur de la chambre. Lorsque la couche est formée par le procédé de pulvérisation, un gaz destiné à fournir des atomes

d'halogènes peut être introduit dans la chambre de déposi-

tion pour la pulvérisation réalisée sur la cible de Si, sous atmosphère de gaz inerte tel que Ar ou He, ou d'un mélange

gazeux composé principalement de ces gaz.

Le gaz de départ pour fournir du Si à utiliser dans la présente invention pour la formation de la couche photoconductrice 703 peut comprendre les gaz indiqués précédemment pour la formation de la couche photoconductrice 103 montrée sur la figure 1. Selon l'invention, les gaz effectifs de départ pour l'introduction d'atomes d'halogènes pour former la couche photoconductrice 703 peuvent comprendre un certain nombre de composés halogénés, de préférence des composés halogénés gazeux ou gazéifiables tels que, par exemple,

des gaz halogénés, des halogénures, des composés inter-

halogénés, des dérivés de silane substitués par un halogène,

et autres.

Il est en outre possible d'utiliser efficacement un composé de silicium contenant des atomes d'halogènes,

capable de fournir des atomes de silicium (Si) et des ato-

mes d'halogènes (X), simultanément.

Les composés halogénés utilisés de préférence dans la présente invention sont des gaz halogénés tels que le

fluor, le chlore, le brome et l'iode; des composés inter-

halogénés tels que BrF, ClF, ClF3, ClF5, BrF5, IF7, IF5,

IC1, IBR et autres.

Comme composé de silicium contenant des atomes d'halogènes, on préfère des substances appelées dérivés de silane substitués par un halogène telles que SiF4, Si2F6,

SiCl4, SiBr4 et autres.

Lorsque la couche photoconductrice 703 est formée par le procédé de décharge d'effluves avec utilisation d'un tel composé de silicium contenant un halogène, une couche photoconductrice de a-Si x:X peut être formée sur un support prédéterminé sans utilisation de silane gazeux comme gaz

de départ capable de fournir du silicium.

Lors de la formation de la couche photoconductrice constituée de a-Si:X par le procédé de décharge d'effluves, les opérations fondamentales consistent à introduire un halogénure de silicium gazeux de départ pour fournir du silicium ainsi qu'un gaz tel que Ar, H2, He et autres, dans

une proportion de mélange prédéterminée et en quantité con-

venable dans la chambre de déposition afin de former la couche photoconductrice de a-Si:X, puis à déclencher la décharge d'effluves pour former un plasma de ces gaz, ce qui provoque la formation de la couche photoconductrice de a-Si:X en contact avec la couche intermédiaire formée sur un support. Il est également possible de mélanger un autre gaz d'un composé de silicium contenant des atomes

d'hydrogène avec ces gaz, en quantité convenable.

Chacun de ces gaz peut être d'un seul type ou constitué d'un mélange de plusieurs types, en proportions prédéterminées. Pour former la couchephotoconductrice de a-Si:X par le procédé de pulvérisation réactive ou par le procédé de pulvérisation ionique, par exemple dans le cas du procédé de pulvérisation réactive, une cible de Si peut être utilisée et la pulvérisation peut être effectuée sous plasma. Dans le cas du procédé de pulvérisation ionique, du silicium polycristallin ou du silicium monocristallin est placé comme source dans une nacelle de déposition de vapeur, laquelle source de silicium est vaporisée par chauffage par effet Joule, par faisceau électronique ou autre, ce qui permet aux vapeurs dégagées de la nacelle

de traverser le plasma gazeux.

Dans le procédé de pulvérisation ou dans le pro-

cédé de pulvérisation ionique, des atomes d'halogènes peu-

vent être introduits dans la couche formée par introduc-

tion dans la chambre de déposition d'un gaz du composé d'halogène précité ou du composé de silicium contenant un

halogène, précité, afin de former un plasma de ce gaz.

Selon l'invention, les composés d'halogènesou les composés de silicium contenant un halogène, indiqués précédemment, peuvent être utilisés efficacement. De plus, il est également possible d'utiliser, comme substance

efficace pour former la couche photoconductrice, un halo-

génure gazeux ou gazéifiable contenant de -l'hydrogène comme

l'un de ses éléments constitutifs, par exemple des halogé-

nures d'hydrogène tels que HF, HCl, HBr, HI et autres; des silanes substitués par un halogène tels que SiH2F2, SiH2C12, SiHCl3, SiH2Br2, SiHBr2, etc.' Ces halogénures contenant des atomes d'hydrogène peuvent être utilisés avantageusement comme gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'halogènes, car ils peuvent également introduire des atomes d'hydrogène, qui permettent de contrôler très efficacement les caractéristiques élec-

triques ou photoconductrices, en même temps que l'introduc-

tion d'atomes d'halogènes dans la couche photoconductrice.

En variante, pour incorporer des atomes d'hydro-

gène dans la structure de la couche photoconductrice de a-Si:X, il est également possible d'utiliser des matières autres que celles mentionnées précédemment, telles que H2 ou un silane gazeux (par exemple SiH4, Si2H6, Si3H8, Si4H10 et autres). On peut permettre la coexistence d'un tel gaz avec un composé de silicium pour la formation de a-Si dans

la chambre de déposition pour déclencher la décharge.

Par exemple, dans le procédé de pulvérisation par réaction, une cible de Si est utilisée et un gaz destiné à introduire des atomes d'halogènes et du H2 gazeux, ainsi que, si cela est nécessaire, un gaz inerte tel que He, Ar, etc., sont introduits dans la chambre de déposition pour y former

un plasma, ce qui assure la pulvérisation sur la cible pré-

citée de Si pour former, sur la surface d'un support, une

couche photoconductrice constituée de a-Si:X ayant les carac-

téristiques souhaitées et dans laquelle des atomes d'hydro-

gènes sont incorporés.

Il est également possible, en outre, d'introduire un gaz tel que B2H6, PH3, PF3 et autres afin qu'un dopage

par impuretés puisse être effectué simultanément.

Selon l'invention, la teneur en atomes d'halogènes

(X) ou les teneurs totales en X et H de la couche photo-

conductrice est généralement de 1 à 40 %, de préférence de à 30 %, en pourcentage atomique. La teneur en H de la couche peut être déterminée par réglage de la température du support de déposition et/ou de la quantité de matière

de départ pour l'incorporation de H à introduire dans l'ap-

pareil de déposition, de la puissance de décharge et d'autres critères. Pour donner le type n ou le type p à la couche photoconductrice 703, on peut réaliser un dopage par impureté du type n, par impureté du type p ou par impuretés des deux types, dans la couche, en quantité déterminée, pendant la formation de la couche par le procédé de décharge

d'effluves ou par le procédé de pulvérisation par réaction.

Comme impureté de dopage à introduire dans la

couche photoconductrice 703, on peut mentionner avantageu-

sement un élément du Groupe IIIA du Tableau Périodique, par exemple B, Al, Ga, In, Tl, etc. Par ailleurs, pour obtenir un type n, on peut utiliser de préférence un élément du Groupe VA du Tableau

Périodique tel que N, P, S, As, Sb, Bi, etc-.

De plus, par exemple, il est également possible de donner à la couche le type n par dopage interstitiel de Li ou d'autres substances par implantation ou diffusion thermique. La quantité d'impureté de dopage introduite dans la couche photoconductrice 703, qui est déterminée convenablement en fonction des caractéristiques électriques et optiques souhaitées, est comprise, en proportion atomique, généralement entre 10 6 et 10, et de préférence entre 10 5 et 10 4 dans le cas d'une impureté du Groupe IIIA du Tableau Périodique, et généralement entre 10i8 et 10_3, et de préférence entre 10 8 et 10 4 dans le cas d'une impureté

du Groupe VA du Tableau Périodique.

La figure 8 est une coupe schématique d'une autre forme de réalisation de l'élément photoconducteur selon l'invention, présentant une structure stratifiée analogue

à celle de la figure 7, mais modifiée. L'élément photocon-

ducteur 800 représenté sur la figure 8 présente la même

structure stratifiée que l'élément photoconducteur 700 mon-

tré sur la figure 7, sauf qu'une couche supérieure 805, assumant la même fonction que la couche intermédiaire 802,

est appliquée sur la couche photoconductrice 803.

Autrement dit, l'élément photoconducteur 800 com-

porte une couche intermédiaire 802 formée sur un support 801 et assumant la même fonction que la couche 702, une couche photoconductrice 803 constituée de a-Si:X, analogue à la couche photoconductrice 703 montrée sur la figure 7

et dans laquelle de l'hydrogène peut être incorporé facul-

tativement, et une couche supérieure 805 qui présente une

surface libre 804 et qui est appliquée sur la couche photo-

conductrice 803.

La couche supérieure 805 assume les mêmes fonc-

tions que celles décrites pour les formes de réalisation indiquées précédemment et elle est constituée de la même matière. La figure 9 est une coupe schématique d'une autre forme de réalisation de l'élément photoconducteur selon

l'invention.

L'élément photoconducteur 900 représenté sur la figure 9 présente une structure stratifiée comprenant un support 900 pour cet élément photoconducteur, une couche intermédiaire 902 analogue à la couche intermédiaire 302 représentée sur la figure 3 et appliquée sur le support, et une couche photoconductrice 903 appliquée en contact

direct sur la couche intermédiaire 902.

Le support 901 peut ttre de nature électroconductrice, électrique ou isolante, comme décrit précédemment pour le

support des formes de réalisation mentionnées plus haut.

La figure 10 est une coupe schématique d'une autre forme de réalisation dans laquelle la structure stratifiée de l'élément photoconducteur de la figure 9

est modifiée.

L'élément photoconducteur 1000 représenté sur la figure 10 présente la même structure stratifiée que l'élément photoconducteur 900 de la figure 9, sauf qu'une couche supérieure 1005, assumant la même fonction que la couche intermédiaire 1002, est appliquée sur la couche

photoconductrice 1003.

Autrement dit, l'élément photoconducteur 1000 comprend une couche intermédiaire 1002 appliquée sur un support 1001 analogue au support décrit précédemment et constituéede la même matière a-(SiXN1 X)y:H1 y que la couche intermédiaire 902 afin d'assumer la même fonction, une couche photoconductrice 1003 constituée de a-Si:X et analogue à la couche photoconductrice 703 montrée sur la figure 7, mais contenant en outre des atomes d'hydrogène (H), si cela est souhaité, et la couche supérieure 1005 qui présente la surface libre 1004 et qui est appliquée

sur la couche photoconductrice 1003.

La couche supérieure 1005 peut être constituée de a-(SixNjX)y:H y ayant les mêmes caractéristiques que celles de la couche intermédiaire 1002. En variante, elle

peut être constituée de la même matière que celle consti-

tuant les couches supérieures des formes de réalisation

décrites précédemment.

La figure 11 est une coupe schématique d'une autre forme de réalisation de l'élément photoconducteur

selon l'invention.

L'élément photoconducteur 1100 représenté sur la figure 11 présente une structure stratifiée comprenant un support1101 pour cet élément photoconducteur, une couche intermédiaire 1102 analogue à la couche intermédiaire 502 montrée sur la figure 5 et appliquée sur le support, et

une couche photoconductrice 1103 analogue à la couche inter-

médiaire 703 montrée sur la figure 7 et appliquée en contact

direct sur la couche intermédiaire 1102.

La figure 12 est une coupe schématique d'une autre forme de réalisation dans laquelle la constitution en couches de l'élément photoconducteur montré sur la figure 11 est modifiée. L'élément photoconducteur 1200 représenté sur la

figure 12 présente la même structure que l'élment photo-

* conducteur 1100 de la figure 11, sauf qu'une couche supé-

rieure 1205, assumant la même fonction que la couche inter-

médiaire 1202, est appliquée sur la couche photoconductrice

1203.

Autrement dit, l'élément photoconducteur 1200

comporte une couche intermédiaire 1202 appliquée sur le -

support 1201 et constituée de la même matière que la couche intermédiaire 1102 afin d'assumer la même fonction, une couche photoconductrice 1203 constituée de a-Si:X et analogue à la couche photoconductrice 703 montrée sur la figure 7, mais contenant en outre des atomes d'hydrogène (H), si cela est souhaité, et la couche supérieure 1205 qui présente la

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surface libre 1204 et qui est appliquée sur la couche photo-

conductrice 1203.

La couche supérieure 1205 assume les fonctions suivantes. Par exemple, lorsque l'élément photoconducteur 1200 est utilisé de manière à former des images de charges par l'application d'un traitement de charge sur la surface libre 1204, elle a pour fonction d'empêcher la pénétration de charges, devant être retenues sur la surface libre 1204, dans la couche photoconductrice 1203 et, lorsqu'elle est

irradiée par une onde électromagnétique, elle permet égale-

ment un passage aisé des photoporteurs engendrés dans la couche photoconductrice 1203, afin que les porteurs puissent être recombinés avec les charges dans les parties irradiées

par une onde électromagnétique.

La couche supérieure 1205 peut être constituée, de même que celles des formes de réalisation précédentes, de a-(SiC x>)y:H1, contenant des atomes d'hydrogène (H) si cela est demandé, et ayant les mêmes caractéristiques que celles de la couche intermédiaire 1202. En variante, elle peut être constituée d'une matière amorphe comprenant des atomes de silicium (Si) etdes atomes d'azote (N) ou des

atomes d'oxygène (O), qui forment une matrice cons-

tituant la couche photoconductrice, ou bien elle peut être constituée de ces atomes de matrice contenant en outre des atomes d'hydrogène et/ou des atomes d'halogènes tels que, par exemple, a-Siaci1a a-(SiaC1_a)b:H1-b a(Si a1-a b 1b a-Sic 1 c, a-(Sic01Cd O X1-d ou a(Sic1-c dH+X 1-d a-SieN,e' et autres; d'une matière isolante inorganique

telle que A1203, etc..; ou d'une matière isolante organi-

que telle que du polyester, du poly-p-xylylène, du poly-

uréthanne, etc.

L'épaisseur des couches de cette forme de réali-

sation de l'élément photoconducteur selon l'invention est

déterminée convenablement en fonction des applications pré-

vues telles que des dispositifs de lecture, des dispositifs

de prise de vues à semiconducteurs ou des éléments de forma-

tion d'image pour électrophotographie.

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Selon l'invention, l'épaisseur des couches de

l'élément photoconducteur peut être déterminée convenable-

ment en fonction de la couche intermédiaire afin que les fonctions de la couche photoconductrice et de la couche intermédiaire puissent être obtenues efficacement. Habi- tuellement, l'épaisseur de la couche photoconductrice est

de préférence égale de plusieurs centaines à plusieurs mil-

liers de fois à celle de la couche intermédiaire. Plus particulièrement, elle est généralement de l'ordre de 1 à

100 micromètres, de préférence de 2 à 50 micromètres.

La matière constituant la couche supérieure appliquée sur la couche photoconductrice, ainsi que

l'épaisseur de cette couche supérieure, peuvent être dé-

terminées avec soin afin que la génération de photoporteurs puisse s'effectuer avec une bonne efficacité en permettant à l'onde électromagnétique d'irradiation d'atteindre la couche photoconductrice, en quantité suffisante, lorsque l'élément photoconducteur doit être utilisé, de façon que

l'onde électromagnétique à laquelle la couche photoconduc-

trice est sensible produise une irradiation provenant du

côté de la couche supérieure.

L'épaisseur de la couche supérieure peut être

déterminée convenablement en fonction de la matière consti-

tuant cette couche et des conditions de formation de la couche, afin que la fonction décrite ci-dessus puisse être assumée de façon suffisante. En général, cette épaisseur est de l'ordre de 3 à 100 manomètres, de préférence de 5 à

nanomètres.

Lorsqu'un certain type de procédé électrophoto-

graphique doit être mis en oeuvre en utilisant l'élément

photoconducteur selon l'invention comme élément de forma-

tion d'image pour photographie, il est également nécessaire de prévoir une autre couche de revêtement de surface sur la surface libre de l'élément photoconducteur, conformément à la structure stratifiée montrée sur l'une quelconque des figures 1 à 12. Cette couche de revêtement de surface doit

être isolante et doit avoir une aptitude suffisante à rete-

nir des charges électrostatiques lorsqu'elle est soumise à un traitement de charge, et elle doit également avoir une

certaine épaisseur, lors de l'application de l'élément photo-

conducteur à un procédé électrographique tel que le procédé NP, comme décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 3 666 363 et N 3 734 609. Par ailleurs, lorsque l'élé- ment est appliqué à un procédé électrophotographique tel que le procédé Carlson, la couche de revêtement de surface

doit être très mince, car il est souhaitable que le poten-

tiel des parties claires, après formation des charges

électrostatiques, soit très faible. Outre ces caractéris-

tiques électriques satisfaisantes, la couche de revêtement de surface doit être caractérisée par l'absence d'effets nuisibles, à la fois physiques et chimiques, sur la couche photoconductrice ou sur la couche supérieure, ainsi que par un bon contact électrique et une bonne adhérence à la couche photoconductrice ou à la couche supérieure. En outre, la résistance à l'humidité, la résistance à l'abrasion, les caractéristiques de nettoyage, etc., sont également prises en considération pour former la couche de revêtement de

surface.

Des exemples typiques de matières utiliséeseffi-

cacement pour former la couche du revêtement de surface peuvent comprendre du téréphtalate de polyéthylène, du polycarbonate, du polypropylène, du chlorure de polyvinyle, du chlorure de polyvinylidène, de l'alcool polyvinylique, du polystyrène, du polyamide, du polytétrafluoréthylène, du polytrifluorochloréthylène, du fluorure de polyvinyle,

du fluorure de polyvinylidène, un copolymère d'hexafluoro-

propylène et de tétrafluoréthylène, un copolymère de tri-

fluoréthylène et de fluorure de vinylidène, du polybutène, du polyvinylbutyral, du polyuréthanne, du poly-p-xylylène et d'autres matières isolantes organiques; et des nitrures de silicium, des oxydes de silicium et d'autres matières isolantes inorganiques. Parmi ces matières, une résine synthétique ou un dérivé de cellulose peut être mis sous la forme d'une pellicule qui, elle-même,est couchée sur la couche photoconductrice ou sur la couche supérieure. En variante, une solution de couchage d'une telle matière peut être préparée et appliquée sur la couche photoconductrice

ou sur la couche supérieure pour y former une couche.

L'épaisseur de la couche de revêtement de surface, qui

peut être déterminée convenablement en fonction des carac-

téristiques souhaitées ou de la matière choisie, peut géné- ralement être d'environ 0,5 à 70 micromètres. En particulier,

lorsque la fonction de protection, comme décrit précédem-

ment, est demandée à la couche de revêtement de surface, l'épaisseur est en général de 10 micromètres ou moins. Par contre, lorsqu'une fonction de couche isolante est plus souhaitable, une épaisseur de 10 micromètres ou plus est généralement utilisée. Cependant, la limite entre les valeurs d'épaisseur distinguant la couche de protection

de la couche d'isolation électrique varie suivant le pro-

cédé électrophotographique à mettre en oeuvre et la struc-

ture de l'élément de formation d'image conçue pour électro-

graphie. Par conséquent, la valeur de 10 micromètres men-

tionnée précédemment ne constitue pas une valeur absolue.

On peut également attribuer à la couche de revê-

tement de surface un rôle anti-réfléchissant en choisissant convenablement les matières, de sorte que sa fonction peut

en outre être élargie.

L'élément photoconducteur selon l'invention, dont des exemples typiques de structures stratifiées ont été décrits en détail ci-dessus, permet de résoudre tous les

problèmes indiqués précédemment et ils présentent d'excel-

lentes caractéristiques électriques, optiques et photocon-

ductrices, ainsi que de bonnes caractéristiques de compor-

tement dans le milieu ambiant, pendant l'utilisation.

En particulier, lorsqu'il est appliqué à un élé-

ment de formation d'image pour électrophotographie ou à un dispositif photographique, il présente avantageusement une bonne persistance des charges électrostatiques pendant le traitement de charge, sans influence d'un potentiel résiduel sur la formation de l'image; il présente également des caractéristiques électriques stables, même sous atmosphère fortement humide, ainsi qu'une sensibilité élevée et un rapport signai/bruit élevé, cet élément présentant également une excellente résistance à la fatigue optique ou aux utilisations répétées, et pouvant donner une image visible de haute qualité et de pouvoir de résolution élevé, cette image ayant une forte concentration et étant distincte dans les demi-tons.

En outre, lorsqu'une structure stratifiée d'élé-

ment photoconducteur de l'art antérieur est utilisée comme élément de formation d'image pour électrophotographie, par exemple, des matières aSi:H et a-Si:X à hate résistivité d'obscurité ont une faible photosensibilité, tandis que des matières a-Si:H et a-Si:X à haute photosensibilité ont une faible résistivité d'obscurité, cette résistivité étant

d'environ 108 ohms.cm,ce qui les rend difficilement appli-

cables à un élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie. Par contre, selon l'invention, une matière Si:H

ou Si:X, même de résistivité relativement basse (5.109 ohms.

cm ou plus) peut constituer la couche photoconductrice pour électrophotographie. Par conséquent, une matière a-Si:H ou a-Si:X à résistivité d'obscurité relativement basse, mais

sensibilité élevée, peut être utilisée de façon satisfai-

sante avec, pour avantage, une plus grande liberté par rap-

port aux contraintes imposées par les caractéristiques de

a-Si:H et a-Si:X.

Exemple 1

A l'aide d'un appareil tel que représenté sur

la figure 13, placé dans une pièce propre qui a été com-

plètement blindée, on prépare un élément de formation

d'image pour électrophotographie en effectuant les opéra-

tions suivantes.

Un substrat 1302 de molybdène, ayant une forme carrée de 10 cm de côté et d'une épaisseur de 0,5 mm, dont

la surface a été nettoyée, est fixé fermement sur un élé-

ment 1303 de support placé dans une position prédéterminée

dans une chambre 1301 de déposition par décharge d'effluves.

La cible 1305 est en silicium polycristallin à haute pureté

(99,999 %). Le substrat 1302 est chauffé à l'aide d'un élé-

ment chauffant 1304 disposé dans la chambre 1303 de support, avec une précision de plus ou moins 0,50C. La température est mesurée directement à la face arrière du substrat au moyen d'un thermocouple alumel-chromel. Par suite, après confirmation de la fermeture de toutes les valves de

l'appareil, on ouvre la valve principale 1312 afin d'éta-

blir dans la chambre 1301 un vide de 666,5.10 6 Pa. Ensuite, on modifie la tension d'entrée de l'élément chauffant 1304 pendant que l'on détecte la température du substrat de

molybdène jusqu'à ce qu'elle se stabilise à la valeur cons-

tante de 2000C.

Puis on ouvre complètement une valve auxiliaire 1309, puis des valves de sortie 1313, 1319, 1331 et 1337

et des valves d'entrée 1315, 1321, 1333, 1339 afin d'éva-

cuer suffisamment les gaz dans des débitmètres 1314, 1320, 1332, 1338. Après que la valve auxiliaire 1309 et les valves 1313, 1319, 1331 et 1337 ont été fermées, respectivement, on ouvre la valve 1335 d'une bouteille 1336 contenant du gaz N2 (pureté: 99,999 %) et la valve 1341 d'une bouteille 1342 contenant du gaz Ar (pureté: 99,999 %) jusqu'à ce que

des manomètres de sortie 1334 et 1340 affichent, respective-

ment, des valeurs réglées à 100 kPa, puis on ouvre progres-

sivement les valves d'entrée 1333 et 1339 afin de permettre aux gaz N2 et Ar de pénétrer dans les débitmètres 1332 et 1338. Ensuite, on ouvre progressivement les valves de sortie

1331 et 1337, puis on ouvre progressivement la valve auxi-

liaire 1309. On règle les valves d'entrée 1333 et 1339 de manière que le rapport d'alimentation N2/Ar puisse être de 1:1. On règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1;309 en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1310 jusqu'à ce que la pression régnant dans la chambre 1301 devienne égale à 666,5.10-4 Pa. Une fois que la pression intérieure de la chambre 1301 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale 1312 pour réduire son ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani indique 133.10 2 Pa. Après confirmation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on ouvre l'obturateur 1307, puis on met en marche la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer un courant alternatif de 13,56 MHz entre la

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cible 1305 de silicium et l'élément 1303 de support pour déclencher une décharge d'effluves dans la chambre 1301 et établir une puissance d'entrée de 100W. Dans ces conditions, on prolonge la décharge pendant 1 minute pour former une couche intermédiaire. Ensuite, la source 1308 d'alimenta-

tion en énergie à haute fréquence est arrêtée pour inter-

rompre la décharge d'effluves.

Ensuite, on ferme les valves de sortie 1331 et

1337 et les valves d'entrée 1333 et 1339 et on ouvre com-

plètement la valve principale 1312 pour décharger le gaz dans la chambre 1301 jusqu'à ce qu'un vide de 666,5.10 7 Pa soit fait dans cette dernière. Puis on ouvre complètement la valve auxiliaire 1309 et les valves de sortie 1331 et 1337 pour effectuer dans les débitmètres 1332 et 1338 un dégazage suffisant pour établir le vide. Après fermeture de la valve auxiliaire 1309 et des valves 1331 et 1337, on ouvre, respectivement, la valve 1317 de la bouteille 1318 contenant du gaz SiH4 (pureté: 99,999 %) dilué avec H2 à 10 % en volume /-désigné ci-après "SiH4(10)/H2"_7 et la valve 1323 de la bouteille 1324 contenant du gaz B2H6 dilué avec H2 à 50 ppm en volume / désigné ci-après

"B2H6(50)/H2"-7 pour régler à 100 kPa les pressions affi-

chées par les manomètres de sortie 1316 et 1322. On ouvre ensuite progressivement les valves d'entrée 1315 et 1321 pour permettre au gaz SiH4(10)/H2 et au gaz B2H6(50)/H2

de pénétrer dans les débitmètres 1314 et 1320, respective-

ment. Puis on ouvre progressivement les valves de sortie 1313 et 1319, puis la valve auxiliaire 1309. Les valves

d'entrée 1315 et 1321 sont réglées de manière que le rap-

port d'alimentation du gaz SiH4(10)/H2 au gaz B2H6(50)/H2 puisse être de 50:1. Ensuite, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1310, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1309 et on ouvre cette dernière jusqu'à ce que la pression intérieure de la chambre devienne égale -2 à 133.10 Pa. Une fois que la pression intérieure de la chambre s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale 1312 pour en réduire l'ouverture jusqu'à ce que

le manomètre de Pirani 1310 indique 66,5 Pa.

Après fermeture de l'obturateur 1307 et confir-

mation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on met en marche la source i308

d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appli-

quer de l'énergie à une fréquence de 13,56 MHz entre les électrodes 1303 et 1307, ce qui déclenche une décharge d'effluves dans la chambre 1301 pour établir une puissance d'entrée de 10W. Après que la décharge d'effluves s'est

poursuivie pendant 3 heures pour former une couche photo-

conductrice, on arrête l'élément chauffant 1304, ainsi que la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence, on laisse le substrat refroidir à 1000C, puis on ferme les valves de sortie 1313 et 1319 et les valves d'entrée 1315 et 1321, la valve principale 1312 étant complètement ouverte, ce qui établit dans la chambre 1301 une pression inférieure à 133.10 5 Pa. Puis on ferme la valve principale 1312 et on rend la pression intérieure de la chambre 1301 égale à celle de l'atmosphère au moyen d'une valve de fuite 1311, puis on retire le substrat. Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches est d'environ 9 micromètres. L'élément de formation d'image pour électrophotographie ainsi préparé est placé dans un appareil d'essai de charge et d'exposition à la lumière, et une charge d'effluves est effectuée à +6,0 kV pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse. L'image lumineuse est irradiée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène comme source de lumière, à une intensité de

1,0 lux.seconde.

Immédiatement après, des révélateurs chargés négativement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément pour que l'on obtienne une bonne image révélée sur l'élément de formation d'image pour électrophotographie. Lorsque l'image

révélée sur l'élément de formation d'image pour électro-

photographie est reproduite sur du papier de copie par charge d'effluves à+5,0 kV, on obtient une image claire, de haute densité, ayant une excellente résolution ainsi

qu'une bonne reproductibilité de gradation.

Ensuite, l'élément de formation d'image ci-dessus est soumis à une charge d'effluves au moyen d'un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, à -5,5 kV pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une exposition de l'image à la lumière, à une intensité de 0,8 lux.seconde, puis, immédiatement, de l'application en cascade, sur la surface de l'élément, d'un révélateur chargé positivement. Ensuite, par reproduction sur du

papier de copie et fixage, on obtient une image très claire.

Ainsi qu'il ressort du résultat ci-dessus pris en combinaison avec le résultat précédent, l'élément de

formation d'image pour électrophotographie a pour caracté-

ristiques d'avoir deux polarités, sans dépendance envers la

polarité de la charge.

Exemple 2

Des éléments de formation d'image, indiqués par des échantillons No Ai à A8, sont préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple 1, sauf que le temps de pulvérisation pour former la couche intermédiaire sur le substrat de molybdène est modifié comme indiqué dans le tableau I ci-dessous, et la formation

d'image est effectuée par mise en place dans le même appa-

reil que celui de l'exemple 1 pour donner les résultats indiqués cidessous dans le tableau I.

TABLEAU I

No d'échantillon Ai A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Tenps de formation

de la couche inter-

médiaire (s) 10 30 50 150 300 500 1000 1200 Qualité d'image Polarité de charge + O 0 ( @ QO X Polarité de charge - X b0 i) QiO X Eemarques Appréciations excellent Q bon; A utilisable en pratique; >< mauvais Vitesse de déposition de

la couche inter-

médiaire 0,1 nm/s Ainsi qu'il ressort des résultats donnés dans

le tableau I, il est nécessaire de former la couche inter-

médiaire constituée de a-Si Ni à une épaisseur comprise

entre 3 et 100 nanomètres.

Exemple 3

Des éléments de formation d'image pour électro-

photographie, indiqués par des échantillons N0 A9 à A15, sont préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes

opérations que dans l'exemple 1, sauf que le rapport d'ali-

mentation de N2 à Ar pour former la couche intermédiaire sur le substrat de molybdène est modifié comme indiqué dans le tableau Il ci-dessous, et la formation d'image est effectuée dans le même appareil que celui utilisé dans l'exemple 1 pour donner les résultats indiqués dans le

tableau II. Les couches intermédiaires des seuls échantil-

lons No Ail à A15 sont analysées par spectroscopie électro-

nique d'Auger pour donner les résultats indiqués dans le tableau III. Il ressort des résultats du tableau III que le rapport x concernant la composition de Si et N dans la couche intermédiaire doit être compris entre 0,60 et 0,43

pour atteindre les objectifs de l'invention.

N d'échantillon N2/Ar (rapport d'alimentation) Qualité de l'image copiée Polarité de charge + Polarité de

charge -

Remarques:

TABLEAU II

A9 A10 Al1

1:25 1:12 1:8

A12 A13 A14 A15

1:6 1:4 1:1 1:0

X X X AOà @

X X X A O @ O Appréciations: si N1X SixN1-x

N d'échan-

tillon x excellent O bon A utilisable X mauvais

BLEAU III

All1 0,66 A12 0,58 en pratique A13 0,50 A14 0,43

Exemple 4

Une couche intermédiaire constituée de SixN1_xlest

préparée sur un substrat de molybdène conformément aux opé-

rations décrites dans l'exemple 1.

Ensuite, on ferme les valves d'entrée 1333, 1339 et la valve auxiliaire 1309, puis on ouvre complètement les valves de sortie 1331 et 1337 pour dégazer suffisamment les débitmètres 1332 et 1338 pour y établir le vide. Après fermeture de la valve auxiliaire 1309 et des valves 1331 et 1337, on ouvre la valve 1317 de la bouteille 1318 contenant

du gaz SiH4 dilué avec H2 à 10 % en volume - désigné ci-

après gaz "SiH4(10)/H2"; pureté: 99,999 %_7 afin de régler à 100 kPa la pression affichée par le manomètre de sortie 1316, puis on ouvre progressivement la valve d'entrée 1315

pour permettre au gaz SiH4(10)/H2 de pénétrer dans le débit-

mètre 1314. Puis on ouvre progressivement la valve de sortie

1313 et ensuite la Valve auxiliaire 1309. Ensuite, en sur-

veillant attentivement le manomètre de Pirani 1310, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1309 et on ouvre cette A15 0,43 dernière jusqu'à ce que la pression de la chambre 1301 devienne égale à 133.10-2 Pa. Une fois que la pression intérieure de la chambre 1301 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale 1312 afin d'en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani 1310 indique 66,5 Pa. Après confirmation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, ainsi que de la fermeture de l'obturateur 1307, on met en marche la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer de l'énergie à une fréquence de 13,56 MHz entre les électrodes 1307 et 1303 pour déclencher une décharge d'effluves dans la chambre 1301 et établir une puissance d'entrée de 10W. Après que la décharge d'effluves s'est prolongée pendant 3 heures pour former une couche photoconductrice, on arrête l'élément chauffant 1304. Après refroidissement du substrat-à 100'C, on ferme la valve de sortie 1313 et la valve d'entrée 1315, la valve principale 1312 étant complètement ouverte afin d'abaisser

la pression dans la chambre 1301 à moins de 133.10-5 Pa.

Puis on ferme la valve principale 1312 et on met la chambre 1301 à l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de

fuite 1311 et on retire le substrat. Dans ce cas, l'épais-

seur totale des couches formées est d'environ 9 micromètres.

Lorsqu'une formation d'image est réalisée sur du papier de copie à l'aide de l'élément de formation d'image ainsi préparé, par les mêmes opérations que celles décrites dans l'exemple 1, une formation d'image par décharge d'effluves négatives permet d'obtenir une image de meilleure

qualité que celle obtenue par décharge d'effluves positives.

Il ressort de ce résultat que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple s'avère dépendant de la polarité

de la charge.

Exemple 5

Après qu'une couche intermédiaire a été formée pendant 1 minute sur un substrat de molybdène par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, on établit dans la chambre de déposition un vide de 666,5.10 Pa, et on introduit du gaz SiH4(10)/H2 dans la

chambre, par les mêmes opérations que dans l'exemple 1.

Ensuite, on procède à une alimentation en gaz provenant de la bouteille 1330 qui contient du gaz PH3 dilué avec H2 à 25 ppm en volume Fdésigné ciaprès "PH3(25)/H2" 7 par l'intermédiaire de la valve 1327, le gaz arrivant sous une pression de 100 kPa (affichée sur le manomètre de sortie 1328), et on règle l'ouverture de la valve 1325 de sortie de manière que le débitmètre 1326 affiche une valeur atteignant 1/50 du débit d'alimentation en gaz SiH4(10)/H2, par réglage de la valve d'entrée 1327 et de la valve de

sortie 1325 qui sont ensuite stabilisées.

Puis, l'obturateur 1307 étant fermé, on remet en marche la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin que la décharge d'effluves reprenne. La puissance d'entrée est de 10W. Après maintien pendant 4 heures supplémentaires de la décharge d'effluves pour former une couche photoconductrice, on arrête l'élément chauffant 1304, ainsi que la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence. Après refroidissement du substrat à une température de 1000C, on ferme les valves de sortie 1313 et 1325 et les valves d'entrée 1315 et 1327, la valve principale étant complètement ouverte, afin d'établir dans la chambre 1301 un vide inférieur à 133.10-5 Pa. Puis on ferme la valve principale 1312 et on met la chambre 1301 à l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1311, puis on retire le substrat. Dans ce cas, l'épaisseur

totale des couches formées est d'environ 11 micromètres.

Lorsqu'une formation d'image est réalisée sur du papier de copie à l'aide de l'élément de formation d'image ainsi préparé, par les mêmes opérations que dans

l'exemple 1, la formation d'une image par décharge d'efflu-

ves négatives permet d'obtenir une qualité supérieure à celle obtenue avec une décharge d'effluves positives. Il ressort clairement de ce résultat que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple dépend de la polarité de

la charge.

Exemple 6

Après formation d'une couche intermédiaire pendant une minute sur un substrat de molybdène dans des conditions et par des opérations analogues à celles de l'exemple 1, on établit dans la chambre de déposition un vide de 666,5.10-7 Pa,

puis on introduit dans cette chambre, par les mêmes opéra-

tions que dans l'exemple 1, du gaz SiH4(10)/H2. Puis, sous une pression de gaz de 100 kPa (la pression de sortie lue sur le manomètre 1322) appliquée par l'intermédiaire de la valve 1321 d'entrée et provenant de la bouteille 1324 qui contient du gaz B2H6 dilué à 50 ppm en volume avec H2 /-désigné ci-après "B2H6(50)/H2" 7, on règle la valve

d'entrée 1321 et la valve de sortie 1319 afin que l'ouver-

ture de la valve de sortie 1319 provoque l'affichage, sur le débitmètre 1320, d'une valeur pouvant être égale à 1/10 du débit d'alimentation en SiH4(10)/H2, une stabilisation

étant ensuite effectuée.

Puis, l'obturateur 1307 étant fermé et la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence étant

remise en marche, la décharge d'effluves reprend. La ten-

sion d'entrée ainsi appliquée correspond à une puissance de 10W. Après maintien pendant 4 heures supplémentaires de

la décharge d'effluves pour former une couche photoconduc-

trice, on arrête l'élément chauffant 1304 et, simultanément,

la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence.

Après refroidissement du substrat à une température de 1000C, on ferme les valves de sortie 1313 et 1319 et les valves

d'entrée 1315 et 1321, la valve principale 1312 étant com-

plètement ouverte, afin d'établir dans la chambre 1301 un

vide inférieur à 133.10 5 Pa. Puis, on ferme la valve prin-

cipale 1312 et on met la chambre 1301 à l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1311, et le substrat

sur lequel les différentes couches ont été formées est retiré.

Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches formées est

d'environ 10 micromètres.

L'élément de formation d'image ainsi produit est utilisé pour la formation d'une image sur du papier de copie, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que celles de l'exemple 1, et l'image formée est excellente et claire par rapport à celle formée par décharge d'effluves

positives. Il ressort de ce résultat que l'élément de forma-

tion d'image préparé dans cet exemple s'avère dépendant de la polarité de la charge, cette dépendance envers la pola- rité de la charge étant cependant opposée à celle obtenue

dans les exemples 4 et 5.

Exemple 7

Après formation d'une couche intermédiaire pendant une minute, puis formation d'une couche photoconductrice pendant 5 heures sur un substrat de molybdène par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, on arrête la source 1308 d'alimentation en énergie à

haute fréquence afin d'interrompre la décharge d'effluves.

Dans ces conditions, on ferme les valves de sortie 1313 et 1319 et on ouvre de nouveau les valves de sortie 1331 et 1337, avec ouverture de l'obturateur 1307, ce qui établit les mêmes conditions que pour la formation de la couche

* intermédiaire. Puis on remet en marche la source d'alimen-

tation en énergie à haute fréquence afin de reprendre la décharge d'effluves. La puissance d'entrée est de 100W,

c'est-à-dire qu'elle est également la même que celle uti-

lisée pour la formation de la couche intermédiaire. Ainsi, une décharge d'effluves est prolongée pendant 2 minutes

pour former une couche supérieure sur la couche photocon-

ductrice. Puis on arrête la source d'alimentation en énergie

à haute fréquence et on laisse le substrat refroidir. Lors-

que la température du substrat atteint 1000C ou moins, on ferme les valves de sortie 1331 et 1337 ainsi que les valves

d'entrée 1333 et 1339, la valve principale 1312 étant com-

plètement ouverte, ce qui établit dans la chambre un vide

inférieur à 133.10-5 Pa. On ferme ensuite la valve princi-

pale 1312 afin de ramener la chambre 1301 à l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1311 pour que le substrat, sur lequel les différentes couches ont été formées,

soit prêt à être retiré.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est placé dans le même appareil expé-

rimental de charge et d'exposition à la lumière que celui utilisé dans l'exemple 1, appareil dans lequel une charge d'effluves est effectuée à + 6 kV pendant 0,2 seconde,

suivie immédiatement d'une irradiation par une image lumi-

neuse. L'irradiation par l'image lumineuse s'effectue à travers une mire d'essai du type transparent, avec une

lampe au tungstène comme source de lumière, et à une inten-

sité de 1,0 lux.seconde.

Immédiatement après, des révélateurs pouvant être chargés négativement (contenant un agent de virage et un

support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élé-

ment, de sorte que l'on obtient une bonne image sur la surface de l'élément. Lorsque l'image révélée sur l'élément

est reproduite sur du papier de copie par décharge d'efflu-

ves à +5,0 kV, on obtient une image claire, très dense, d'une excellente résolution et d'une bonne reproductibilité de gradation.

Exemple 8

On répète l'exemple 1, sauf qu'une bouteille de

gaz Si2H6 sans dilution est utilisée à la place de la bou-

teille de SiH4(10)/H2, et qu'une bouteille de gaz B2H6, dilué avec H2 à 500 ppm en volume /désigné ci-après "B2H6(500yH2"_/ est utilisée à la place de la bouteille

1311 de B2H6(50)/H2, de façon à former une couche intermé-

diaire et une couche photoconductrice sur un substrat de molybdène. Ensuite, une fois retiré de la chambre 1301 de déposition, l'élément de formation d'image ainsi préparé est soumis à l'essai de formation d'image en étant placé

dans le même appareil expérimental de charge et d'exposi-

tion à la lumière que celui de l'exemple 1. Dans le cas d'une combinaison d'une décharge d'effluves à -5,5 kV et d'un révélateur chargé positivement, ainsi que dans le cas d'une combinaison d'une décharge d'effluves à +6,0 kV et d'un révélateur chargé négativement, on a pour résultat une image révélée de très haute qualité à contraste élevé,

obtenue sur un papier de copie.

24908'39

Exemple 9

En utilisant les mêmes opérations et les mêmes

conditions que dans l'exemple 1, on prépare neuf échantil-

lons d'élémentsde formation d'image sur lesquels des couches photoconductrices sont formées. Ensuite, sur chacune des couches photoconductrices de ces échantillons, on forme une couche supérieure dans diverses conditions indiquées

A à I dans le tableau IV qui suit pour préparer neuf échan-

tillons d'éléments de formation d'image (échantillons N0 16

à 24) comportant des couches supérieures respectives.

Pour former la couche supérieure A par le procédé de pulvérisation, la cible 1305 est remplacée par une cible de silicium polycristallin recouverte partiellement d'une cible de graphite, tandis que, pour la formation de la couche supérieure E, la cible est remplacée par une cible de Si3N4 et la bouteille 1342 de gaz Ar est remplacée par

une bouteille contenant du gaz N2 dilué avec Ar à 50 %.

Pour former la couche supérieure B par le procédé à décharge d'effluves, on remplace la bouteille 1324 de gaz B2H6(50)/H2 par une bouteille de gaz C2H4 dilué avec H2 à 10 % en volume; pour former la couche supérieure C, on remplace la bouteille 1324 de gaz B2H6(50)/H2 par une bouteille de Si(CH3)4 dilué à 10 % en volume avec H2; pour former la couche supérieure D, on remplace la bouteille 1324 de gaz B2H6(50)/H2 par une bouteille de gaz C2H4 et la bouteille 1330 de gaz PH3(25)/H2 par une bouteille de gaz SiH4 contenant 10 % en volume de H2; pour former les couches supérieures F et G, on remplace la bouteille 1330 de gaz PH3(25)/H2 par une bouteille de gaz NH3 dilué avec H2 à 10 % en volume; et pour former les couches supérieures H et 1, on remplace la bouteille 1330 de gaz PH3(25)/H2 par une bouteille de gaz SiF4 contenant 10 % en volume de H2 et la bouteille 1324 de gaz B2H6(50)/H2 par une bouteille de

NH3 dilué à 10 % en volume avec H2, respectivement.

Chacun des 9 éléments de formation d'image ainsi

préparés, portant les couches supérieures A à I, respective-

ment, est utilisé pour la reproduction d'une image visible sur du papier de copie, de même que dans l'exemple 1, et on obtient alors une image révélée très claire ne dépendant

pas de la polarité de la charge.

Exemple 10

On remplace au préalable la cible de silicium polycristallin par une cible de Si3N4 et on forme la couche intermédiaire dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple 1, puis on forme la

couche photoconductrice comme décrit dans l'exemple 1.

Ensuite, on forme les couches supérieures sur les couches photoconductrices comme décrit dans l'exemple

9. Lors de l'utilisation de chacun des 9 éléments de for-

mation d'image portant les couches suérieures A à I pour former des images comme décrit dans l'exemple 1, qui sont elles-mêmes reproduites sur du papier de copie, on obtient des images très claires, ne dépendant pas de la polarité

de la charge.

T A B L E A U IV

N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm)

A16 A Cible de Si polycris- Si:C = 19 Pulvéri-

tallin; cible de (rapport de sation 100 12 graphite surfaces) A17 B SiH4 (dil. 10 % vol. SiH4/H2:C2H4/H2 avec H2); C2H4 (dil. 10 % vol. = 1:9 Effluves 3 12 avec H2) A18 C Si(CH3)4 (dil. 10 % vol. avec H2) - Effluves 3 12 A19 D SiF4 (contenant 10 % vol./SiF4/H2:C2H4/H2 H2); C2H4 (dil. 10 % vol. = 1:9 Effluves 60 12 avec H2) A20 E Cible de Si3N4 - Pulvéri- 100 20 N2 (dil. à 50 % vol. sation avec Ar) A21 F SiH4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H2:N2 avec H2) = 1:10 Effluves 3 12 N2 O% Il r> o w CD %0 TAB LE AU IV (Suite) N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm) A22 G SiH4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H2:NH3/H2 avec H2) NH3 (dil. à 10 % vol. 1:2 Effluves 3 12 avec H2) A23 H SiF4 (contenant 10 % SiF4/H2:N2 Effluves 60 12 vol.H2);

N2 =1:90

N2 A24 I SiF4 (contenant 10 % SiF4/H2:NH3/H2 Effluves 60 12 vol.H2); NH3 (dil. à 10 % vol. 1:20 avec H2) . 0% w r-J %O c> co w %o

Exemple 11

A l'aide d'un appareil tel que représenté sur la

figure 14, placé dans une chambre propre qui a été complète-

ment blindée, on prépare un élément de formation d'image pour électrophotographie par les opérations suivantes. Un substrat 1409 de molybdène ayant la forme d'un carré de 10 cm de côté et d'une épaisseur de 0,5 mm, dont

la surface a été nettoyée, est fixé fermement sur un élé-

ment 1403 de support placé dans une position prédéterminée dans une chambre 1401 de déposition par décharge d'effluves, sur un support 1402. Le substrat 1409 est chauffé par un élément chauffant 1408, disposé à l'intérieur de l'élément

1403 de support, avec une précision de +0,5WC. La tempéra-

ture est mesurée directement sur la face arrière du substrat

par un thermocouple alumel-chromel. Puis, après confirma-

tion de la fermeture de toutes les valves de l'appareil, on ouvre complètement la valve principale 1410 et on établit dans la chambre 1401 un vide de 666,5.10-6 Pa. Puis on élève la puissance d'entrée de l'élément chauffant 1408 en

faisant varier sa tension d'entrée pendant que la tempéra-

ture du substrat est détectée jusqu'à ce qu'elle se stabi-

lise à la valeur constante de 200WC.

Ensuite, on ouvre complètement la valve auxiliaire 1440, puis les valves de sortie 1425, 1426, 1427 et les

valves d'entrée 1402-2, 1421 et 1422 afin de dégazer suf-

fisamment les débitmètres 1416, 1417 et 1418 pour y établir le vide. Après fermeture de la valve auxiliaire 1440 et des valves 1425, 1426, 1427, 1420-2, 1421 et 1422, on ouvre la valve 1430 d'une bouteille 1411 contenant du gaz SiH4

(pureté: 99,999 %) dilué avec H2 à 10 % en volume / dési-

gné ci-après "SiH4(10)/H2 7 et la valve 1431 d'une bouteille 1412 contenant du gaz N2 (pureté: 99,999 %), afin de régler à 100 kPa les pressions affichées par des manomètres de sortie 1435 et 1436. On ouvre ensuite progressivement les valves d'entrée 1420-2 et 1421 pour permettre au gaz SiH4(10)/H2 et au gaz N de pénétrer dans les débitmètres

4 2 2

1416 et 1417, respectivement. Puis on ouvre progressive-

ment les valves de sortie 1425 et 1426, puis la valve auxi-

liaire 1440. On règle les valves d'entrée 1420-2 et 1421 de manière que le rapport d'alimentation du gaz SiH4(10)/H2

au gaz N2 soit de 1:10. Ensuite, en surveillant attentive-

ment le manomètre de Pirani 1441, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1440 qui est ouverte jusqu'à ce que la pression intérieure de la chambre 1401 devienne égale à 133.10 2 Pa. Une fois que la pression intérieure de la chambre 1401 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale 1410 pour en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani 1441 indique 66,5 Pa. Après confirmation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on met en marche la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence pour appliquer une puissance d'entrée d'une.fréquence de 13,56 MHz

à une bobine 1443 d'induction et déclencher ainsi une dé-

charge d'effluves dans la chambre 1401, au niveau de la bobine (partie supérieure de la chambre) pour établir une puissance d'entrée de 3W. Les conditions ci-dessus sont

maintenues pendant une minute pour déposer une couche inter-

médiaire de a-(SixN1 X)y:H1 y sur le substrat. Puis la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence étant arrêtée pour interrompre la décharge d'effluves, la

valve 1426 de sortie est fermée et ensuite, sous la pres-

sion du gaz B2H6(50)/H2 provenant de la bouteille 1413 par

l'intermédiaire de la valve 1422 d'entrée, sous une pres-

sion de 100 kPa (affichée au manomètre de sortie), la valve d'entrée 1422 et la valve de sortie 1427 sont réglées afin que l'ouverture de la valve de sortie 1427 soit telle que le débitmètre 1418 affiche une valeur égale à 1/50 du débit d'écoulement du gaz SiH4(10)/H2, une stabilisation étant ensuite réalisée. Puis la source d'alimentation en énergie à haute fréquence est mise en marche pour que la décharge d'effluves reprenne. La puissance d'entrée est de 10W. Après

poursuite de la décharge d'effluves pendant 3 heures sup-

plémentaires pour former une couche photoconductrice, l'élé-

ment chauffant 1408 est arrêté, de même que la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence; on laisse le substrat refroidir à 1000C, puis on ferme les valves de sortie 1425 et 1427 et les valves d'entrée 1420-2 et 1422, la valve principale 1410 étant complètement ouverte, ce qui établit dans la chambre 1401 une pression inférieure à 133.10- 5Pa. On ferme ensuite la valve principale 1410 et on établit dans la chambre une pression égale à celle de l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1444, puis le substrat sur lequel les différentes couches ont été formées est retiré. Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches est d'environ 9 micromètres. L'élément de formation d'image pour électrophotographie ainsi préparé

est placé dans un appareil d'essai de charge et d'exposi-

tion à la lumière, et une charge d'effluves est effectuée à +6,0 kV pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse. L'image lumineuse est irradiée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène comme source de lumière et à

une intensité de 1,0 lux.seconde.

Immédiatement après, des révélateurs chargés né-

gativement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur l'élément de formation d'image pour électrophotographie. Lorsque l'image

révélée sur l'élément de formation d'image pour électro-

graphie est reproduite sur du papier de copie par une charge d'effluves à +5,0 kV, on obtient une image claire, de haute densité, ayant un excellent pouvoir de résolution ainsi

qu'une bonne reproductibilité de gradation.

Ensuite, l'élément de formation d'image ci-dessus est soumis à une charge d'effluves au moyen d'un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière à -5,5 kV, pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse à une intensité de 0,8 lux.seconde, cette opération étant elle-même suivie immédiatement de

l'application en cascade d'un révélateur chargé positive-

ment sur la surface de l'élément. Ensuite, par reproduction sur du papier de copie et fixage, on obtient une image très claire.

Ainsi qu'il ressort du résultat ci-dessus en com-

binaison avec le résultat précédent, l'élément de formation d'image pour électrophotographie a pour caractéristiques une double polarité, cet élément ne dépendant pas de la

polarité de la charge.

Exemple 12

Des éléments de formation d'image, indiqués par des échantillons N B1 à B8 dans le tableau V ci-après, sont préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple 11, sauf que la durée de pulvérisation pour former la couche intermédiaire sur le substrat de molybdène est modifiée comme indiqué également

dans le tableau V, et la formation d'une image est effec-

tuée par mise en place dans le même appareil que celui de l'exemple 11, pour donner les résultats indiqués dans le

tableau V.

Ainsi qu'il ressort des résultats donnés dans le

tableau V, il est nécessaire de former une couche intermé-

diaire constituée de a-SiC, à une épaisseur comprise entre

3 et 100 nanomètres.

TABLEAU V

N d'échantillon B1 B

Temps de forma-

tion de la couche intermédiaire (s): 10 3 Qualité d'image: Polarité de charge + A C Polarité de charge - X Z Remarques: Appréciations:

2 B3

B4 B5 B6 B7 B8

0 50 180 420 600 1000 1200

A X AX @ o >A excellent bon utilisable en pratique mauvais Vitesse dedéposition de

la couche inter-

médiaire

0,1 nm/s.

I

) 0 0 8 0

OE) G) C)

Exemple 13

Des éléments de formation d'image pour électro-

photographie, indiqués par des échantillons N B9 à' B15 dans le tableau VI, sont préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple 11, sauf que le rapport d'alimentation du gaz SiH4(10) /H2 au gaz N2 est modifié pour la couche intermédiaire sur le substrat de molybdène, comme indiqué dans le tableau VI ci-après, et la formation d'image est réalisée par mise en place dans le même appareil que dans l'exemple 11, pour donner les résultats indiqués également dans le tableau VI. Les couches intermédiaires des seuls échantillons N Bll à B15 sont analysées par spectroscopie électronique d'Auger pour donner

les résultats indiqués dans le tableau VII.

Ainsi qu'il ressort des résultats des tableaux VI et VII, le paramètre x concernant la composition de Si et N de la couche intermédiaire de SixN1_x doit être compris

entre 0,60 et 0,43.

N d'échantillon SiH4/N2 (rapport d'alimentation) Qualité de l'image copiée: Polarité de charge + Polarité de

charge -

Remarques:

TABLEAU VI

B9 B10 B1I B12 B13 B14 B15

2:1 1:1 1:2 1:4 1:6 1:8 1:10

x x x n X X X A @ t O

X XXAAOO

Appréciations o excellent bon utilisable mauvais en pratique

TABLEAU VII

N d'échantillon x in SixN1 -x

B11 B12

B13 B14 B15

0,66 0,58 0,50 0,43 0,43

Exemple 14

On place le substrat de molybdène de la même

manière que dans l'exemple 11, et la chambre 1401 de dépo-

sition par décharge d'effluves représentée sur la figure 14 est soumise à un vide de 666,5.10 6 Pa. Après que la température du substrat a été maintenue à 200'C, on ouvre complètement la valve auxiliaire 1440, puis les valves de sortie-1425 et 1426 et les valves d'entrée 1420-2 et 1421 afin d'appliquer également un vide suffisant aux débitmètres 1416 et 1417. Après fermeture de la valve auxiliaire 1440 et des valves 1425, 1426, 1420 et 1421, on ouvre la valve 1430 de la bouteille 1411 contenant du gaz SiH4(10)/H2 et la valve 1431 de la bouteille 1412 contenant du gaz N2 et on règle à 100 kPa les pressions des manomètres de sortie 1435 et 1436, et on ouvre progressivement les valves d'entrée 1420-2 et 1421 pour laisser le gaz SiH4(10)/H2 et le gaz N2

pénétrer dans les débitmètres 1416 et 1417, respectivement.

Puis on ouvre progressivement les valves de sortie 1425 et 1426, puis la valve auxiliaire 1440. Les valves d'entrée

1420-2 et 1421 sont réglées de manière que le rapport d'ali-

mentation du gaz SiH4(10)/H2 au gaz N2 soit de 1:9. Ensuite, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1441, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1440 et on ouvre cette dernière jusqu'à ce que la pression intérieure de la chambre 1401 devienne égale à 133.10 2 Pa. Une fois

que la pression intérieure de la chambre 1401 s'est stabi-

lisée, on ferme progressivement la valve principale 1410 pour en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani 1441 indique 66,5 Pa. Après confirmation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on met en marche la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence pour appliquer une puissance

d'entrée à une fréquence de 13,56 MHz à la bobine d'induc-

tion 1443, ce qui déclenche une décharge d'effluves dans la chambre 1401, au niveau de la bobine (partie supérieure

de la chambre) pour établir une puissance d'entrée de 3W.

Les conditions ci-dessus sont maintenues pendant une minute pour déposer une couche intermédiaire de a-(SiXNîx) y:H1 y sur le substrat. Ensuite, la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence étant arrêtée pour interrompre

la décharge d'effluves, on ferme les valves de sortie 1426.

Puis on met en marche la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence pour que la décharge d'effluves reprenne. La puissance d'entrée est de 10W. La décharge

d'effluves est ainsi poursuivie pendant 5 heures supplémen-

taires pour former une couche photoconductrice, puis l'élé-

ment chauffant 1408 est arrêté, de même que la source 1442

d'alimentation en énergie à haute fréquence. Après refroi-

dissement du substrat à une température de 1000C, on ferme la valve de sortie 1425 et les valves d'entrée 1420-2 et 1421, la valve principale 1410 étant complètement ouverte, afin d'établir dans la chambre 1401 un vide de 133.10O 5Pa ou moins. Ensuite, on ferme la valve principale 1410 et on rétablit dans la chambre 1401 une pression égale à celle de l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1444, et le substrat, sur lequel les différentes couches ont été formées, est retiré. Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches s'avère être d'environ 15 micromètres. L'élément de formation d'image pour électrophotographie ainsi préparé est soumis à un essai de formation d'image sur du papier de copie, dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple 11. Le résultat est que l'image formée par décharge d'effluves négatives est de meilleure qualité et plus claire que celle formée par décharge d'effluves positives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple dépend de la polarité de

la charge.

Exemple 15

Après formation d'une couche intermédiaire pendant

une minute sur un substrat de molybdène, par les mêmes opé-

rations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 11, on arrête la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence pour interrompre la décharge d'effluves. Dans ces conditions, on ferme la valve de sortie 1426. Puis, sous la pression du gaz PH3(25)/H2 provenant de la bouteille 1414 par l'intermédiaire de la valve d'entrée 1423, à 100 kPa (affichée au manomètre de sortie 1438>, on règle la valve d'entrée 1423 et la valve de sortie 1428 pour déterminer l'ouverture de cette dernière afin que la valeur affichée

sur le débitmètre 1419 soit égale à 1/50 du débit d'écoule-

ment du gaz SiH4(10)/H2, cette opération étant suivie d'une stabilisation.

Ensuite, on remet en marche la source 1442 d'ali-

mentation en énergie à haute fréquence afin que la décharge d'effluves reprenne. La tension d'entrée appliquée est élevée pour porter la puissance à 10W. Ainsi, la décharge d'effluves est prolongée pendant 4 heures supplémentaires pour former

une couche photoconductrice sur la couche intermédiaire.

L'élément chauffant 1408 et la source 1442 d'alimentation

en énergie à haute fréquence sont arrêtés et, après refroi-

dissement du substrat à 1000C, on ferme les valves de sortie 1425 et 1428 et les valves d'entrée 1420-2 et 1421, la valve principale 1410 étant complètement ouverte afin d'établir dans la chambre 1401 un vide de 133. 10-5 Pa. Puis on met la chambre 1401 à l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1444, avec fermeture de la valve principale 1410, et le substrat, sur lequel les différentes couches ont été formées, est retiré. Dans ce cas, l'épaisseur totale

des couches formées est d'environ 11 micromètres.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est utilisé pour la formation d'une image sur du papier de copie, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 11. Le résultat est que l'image formée par décharge d'effluves négatives est de meilleure qualité et extrêmement claire par rapport à celle formée par décharge d'effluves positives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image obtenu dans cet

exemple dépend de la polarité de la charge.

Exemple 16

Après qu'une couche intermédiaire a été formée pendant une minute sur un substrat de molybdène dans des conditions et par des opérations analogues à celles de l'exemple 11, on arrête la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'interrompre la décharge d'effluves. Dans ces conditions, la valve 1426 de sortie étant fermée et sous une pression de gaz de 100 kPa (la pression de sortie affichée au manomètre 1437) appliquée par l'intermédiaire de la valve 1422 d'entrée et provenant de la bouteille 1413 contenant du B2H6(50)/H2, on règle la valve d'entrée 1422 et la valve de sortie 1427 pour déter- miner l'ouverture de cette valve 1427 afin que la valeur affichée au débitmètre 1418 puisse être égale à 1/10 du débit d'écoulement du SiH4(10)/H2, cette opération étant

suivie d'une stabilisation.

Ensuite, la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence étant remise en marche, la décharge d'effluves recommence. La tension d'entrée appliquée est élevée afin de porter la puissance à 10W. Ainsi, la décharge d'effluves est poursuivie pendant 3 heures supplémentaires

pour former une couche photoconductrice sur la couche inter-

médiaire. On arrête ensuite l'élément chauffant 1408 et la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence et, après refroidissement du substrat à 1000C, on ferme les valves de sortie 1425 et 1427 et les valves d'entrée 1420-2 et 1422, la valve principale 1410 étant complètement ouverte, afin d'établir dans la chambre 1401 un vide de 133. 10 5 Pa,

puis la chambre 1401 est mise à l'atmosphère par l'intermé-

diaire de la valve de fuite 1443, avec fermeture de la valve principale 1410. Dans ces conditions, le substrat sur lequel les couches ont été formées est retiré. Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches formées est d'environ

micromètres.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est utilisé pour la formation d'une image sur du papier de copie, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 11. L'image formée par décharge d'effluves positives est excellente et claire par rapport à celle formée par décharge d'effluves négatives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple s'avère être dépendant de la polarité de la charge, cette dépendance de la polarité de la charge étant cependant opposée à celle obtenue dans

les exemples 14 et 15.

Exemple 17

Après formation d'une couche intermédiaire pendant une minute, puis formation d'une couche photoconductrice pendant 5 heures sur un substrat de molybdène, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 11, on arrête la source 1442 d'alimentation en énergie à

haute fréquence afin d'interrompre la décharge d'effluves.

Dans ces conditions, on ferme la valve de sortie 1427 et on ouvre de nouveau la valve de sortie 1426, ce qui établit les mêmes conditions que pour la formation de la couche

intermédiaire. Puis on remet en marche la source d'alimen-

tation en énergie à haute fréquence afin que la décharge

d'effluves reprenne. La puissance d'entrée est de 3W, c'est-

à-dire qu'elle est également la même que celle utilisée pour la formation de la couche intermédiaire. Ainsi, la décharge d'effluves est prolongée pendant 2 minutes pour

former une couche supérieure sur la couche photoconductrice.

L'élément chauffant 1408 est ensuite arrêté en même temps que la source d'alimentation en énergie à haute fréquence, et on laisse le substrat refroidir. Lorsque la température du substrat atteint 1000C, on ferme les valves de sortie 1425 et 1427 et les valves d'entrée 1420-2 et 1421, la valve principale 1410 étant complètement ouverte, ce qui établit dans la chambre 1401 un vide de 133.10-5 Pa. Puis on ferme la valve principale 1410 pour ramener la chambre 1401 à l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1444, de sorte que le substrat, sur lequel les différentes couches

ont été formées, est prêt à être retiré.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est placé dans le même appareil expé-

rimental de charge et d'exposition à la lumière que celui utilisé dans l'exemple 11, appareil dans lequel une charge d'effluves est effectuée à + 6,0 kV pendant 0,2 seconde,

suivie immédiatement d'une irradiation par une image lumi-

neuse. L'irradiation par l'image lumineuse est effectuée à travers une mire d'essai du type transparent,avec une lampe au tungstène comme source de lumière, à une intensité

de 1,0 lux.seconde.

249083e Immédiatement après, des révélateurs chargés négativement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément, et

on obtient alors une bonne image sur la surface de l'élé-

ment. Lorsque l'image révélée sur l'élément est reproduite sur du papier de copie par décharge d'effluves à +5,0 kV,

on obtient une image distincte, très dense, ayant un excel-

lent pouvoir de résolution et une bonne reproductibilité

de gradation.

Exemple 18

On répète l'exemple 11, sauf qu'on utilise une

bouteille de gaz Si2H6 sans dilution à la place de la bou-

teille de gaz SiH4(10)/H2, et que le rapport d'alimentation du gaz Si2H6 au gaz B2H6(50)/H2 est réglé à 5:1 pour former la couche photoconductrice, de manière à former une couche intermédiaire et une couche photoconductrice sur un substrat de molybdène. Puis, une fois retiré de la chambre 1401 de déposition, l'élément de formation d'image ainsi préparé est soumis à l'essai de formation d'image en étant placé

dans le même appareil expérimental de charge et d'exposi-

tion à la lumière que celui utilisé dans l'exemple 11. Le

résultat est que, dans le cas d'une combinaison d'une dé-

charge d'effluves à -5,5 kV et d'un révélateur chargé posi-

tivement ainsi que dans le cas d'une combinaison d'une décharge d'effluves à +6,0 kV et d'un révélateur chargé négativement, on obtient une image révélée de très haute

qualité, avec un contraste élevé, sur du papier de copie.

T A B L E A U VIII

N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

* supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm)

B16 A Cible de Si polycris- Si:C = 1:9 Pulvérisa-

tallin; cible de (rapport de tion 100 12 graphite surfaces) B17 B SiH4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H2:C2H4/H2 Effluves 3 12 avec H2):

2) 1:9

C2H4 (dil. à 10 % vol. avec H2) B18 C Si(CH3)4 (dil.à 10 % Effluves 3 12 vol.avec H2) B19 D SiF4 (contenant 10 % SiF4/H2:C2H4/H2 vol'H2); = 1:9 Effluves 60 12 C2H4 (dil. à 10 % vol.avec H2) B20 E Cible de Si3H4 N2 (dil. à 50 % vol. Pulvérisa- 100 20 avec Ar) tion -. Lo oQ w QS T A B L E A U VIII (Suite) N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm)

B21 F Cible de Si polycris-

tallin

N2 (dil. à 50 % vol. - Pulvéri-

avec Ar) sation 100 20 B22 G SiF4 (contenant H2 à SiF4/H2:N2 Effluves 60 12 % vol4;

N2 = 1:90

N2 B23 H SiF4 (contenant H2 à SiF4/H2:NH3/H2 Effluves 60 12 % voL);= 1:20 NH3 (dil. à 10 % vol. avec H2) -J 0% r'> 4- o w %o

Exemple 19

Dans les mêmes conditions et par les mêmes opéra-

tions que dans l'exemple 11, on forme une couche intermé-

diaire et une couche photoconductrice sur un substrat de molybdène. Ensuite, on fixe le substrat 1502, avec la couche photoconductrice tournée vers le bas, sur l'élément 1503 de support placé dans la chambre 1501 de déposition représentée sur la figure 15. La valve de fuite 1511 étant fermée et la valve principale 1512 étant ouverte, on établit dans la

chambre un vide de 666,5.10-7 Pa. Ensuite, on ouvre complè-

tement la valve auxiliaire 1509, les valves de sortie 1513 à 1519 et les valves d'entrée 1527 à 1533 afin de décharger le gaz de l'appareil, puis on ferme les valves de sortie 1513 à 1519 et les valves d'entrée 1527 à 1533. Après que l'élément chauffant 1504, disposé dans l'élément 1503 de support,a été mis en marche pour établir la température à une valeur souhaitée, les valves de sortie 1541 à 1548 des bouteilles 1549 à 1555 contenant les divers gaz sont ouvertes, respectivement, conformément aux conditions données dans le tableau VIII, pour établir une pression de sortie de kPa (la pression de sortie affichée par des manomètres 1534 à 1540), et le débit d'écoulement des gaz dans les débitmètres 1520 à 1526 est réglé à une valeur souhaitée par les valves d'entrée 1527 à 1533 et les valves de sortie

1513 à 1519, respectivement. Puis on ouvre la valve auxi-

liaire 1509 pour permettre à chaque gaz de pénétrer dans la chambre 1501, et la pression intérieure de cette chambre 1501 est réglée au moyen de la valve principale 1512. Après que le débit d'écoulement (affiché au manomètre de Pirani 1510) et la pression intérieure de la chambre 1501 ont été stabilisés, la source 1508 d'alimentation en énergie à haute fréquence est mise en marche, l'obturateur 1507 étant fermé dans le cas d'une décharge d'effluves alors qu'il est ouvert dans le cas d'une pulvérisation, pour produire une décharge

d'effluves dans la chambre 1501 et former une couche.

Après formation de la couche pendant la période de temps demandée, on arrête la source 1508 d'alimentation en énergie à haute fréquence et l'élément chauffant 1504, alors que la valve auxiliaire 1509 est fermée et que la valve principale est complètement ouverte. On laisse le substrat refroidir à 1000C, on ferme la valve principale

1512 et on place la chambre à l'atmosphère par l'intermé-

diaire de la valve de fuite 1511, puis on retire le substrat. Pour effectuer la pulvérisation, on choisit pour la cible 1505, comme souhaité, du silicium polycristallin,

un silicium polycristallin sur lequel du graphite est par-

tiellement appliqué, ou bien du Si3N4.

Les types de gaz contenus dans les bouteilles respectives montrés sur la figure 15 sont les suivants Bouteille 1549 gaz SiH4 (dilué à 10 % en volume avec H2); bouteille 1550 gaz SiF4 (contenant du H2 à % en volume); bouteille 1551: gaz Si(CH3)4 (dilué à 10 % en volume avec H2); bouteille 1552: gaz C2H4 (dilué à 10 % en volume avec H2); bouteille 1553 gaz NH3 (dilué à 10 % en volume avec H2); bouteille 1554 gaz Ar

bouteille 1555: gaz N2.

L'utilisation de chacun des éléments de formation d'image ainsi préparés (échantillons N0 B16 à B23), la charge, l'exposition à la lumière et la copie sont réalisées de la même manière que dans l'exemple 11, avec utilisation des deux polarités + et -. Aucune dépendance envers la polarité n'apparaît et on obtient, dans chaque cas, une

image révélée très claire.

Exemple 20

Selon les opérations décrites dans l'exemple 11, hormis l'utilisation d'une bouteille de gaz NH3, dilué au préalable à 10 % en volume avec duE2 /ce gaz étant désigné

sous la forme abrégée "NH3(10)/H2"_7, à la place d'une bou-

teille de gaz N2, on forme une couche intermédiaire avec un rapport d'alimentation du gaz NH3(10)/H2 au gaz SiH4(10)/H2' de 2:1, puis on forme la couche photoconductrice comme décrit

dans l'exemple 11. On fixe le substrat résultant sur l'élé-

ment de support dans l'appareil montré sur la figure 15. Par

des opérations analogues à celles de l'exemple 19, on pré-

pare les échantillons N B24 à B32 (couches supérieures I à Q) indiqués sur le tableau IX. Après des opérations de charge, d'exposition à la lumière et de copie effectuées sur chacun de ces échantillons, on ne note aucune dépendance envers la polarité de la charge et on obtient une image

révélée très claire dans chaque cas.

T A B L E A U IX

N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm)

B24 I Cible de Si polycris- Si:C = 1:9 Pulvérisa-

tallin; cible de (rapport de tion 100 12 graphite surfaces) B25 J SiH4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H2:C2H4/H2 Effluves 3 12 avec H2); = 1:9 C2H4 (dil. à 10 % vol. avec H2) B26 K Si(CH3)4 (dil. à 10 % - Effluves 3 12 vol. avec H2) B27 L SiF4 (contenant H2 à SiF4/H2:C2H4/H2 Effluves 60 12 % vol.) ; = 1:9 C2H4 (dil. à 10 % vol. avec H2) B28 M Cible de Si3N4

N2 (dil. à 50 % vol. Pulvérisa-

avec Ar) tion 100 20 o o ro b c> o oo w %O T A B L E A U IX (Suite) N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm) B29 N SiH4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H2:N2 Effluves 3 12 avec H2) = 1:10 N2

B30 O Cible de Si polycris-

tallin; - Pulvéri-

N2 (dil. à 50 % vol. sation 100 20 avec Ar) B31 P SiF4 (contenant H2 à SiF4/H2:N2 Effluves 60 12 % vol0 1:90 N2 B32 Q SiF4 (contenant H2 à SiF4/H2:NH3/H2 Effluves 60 12 % vol1; = 1:20 NH3 (dil. à 10 % vol. avec H2) o Co ". Co

Exemple 21

A l'aide d'un appareil tel que montré sur la

figure 14, placé dans une chambre propre qui a été complè-

tement blindée, on prépare un élément de formation d'image pour électrophotographie conformément aux opérations sui- vantes. Un substrat 1409 de molybdène, ayant la forme d'un carré de 10 cm de côté et d'une épaisseur de 0,5 mm, dont la surface a été nettoyée, est fixé fermement sur un

élément 1403 de support disposé dans une position prédéter-

minée dans une chambre 1401 de déposition, montée sur un support 1402. Le substrat 1409 est chauffé par un élément chauffant 1408, disposé dans l'élément 1403 de support, avec une précision de +0,5WC. La température est mesurée

directement sur la face arrière du substrat par un thermo-

couple alumel-chromel. Puis, après confirmation de la fer-

meture de toutes les valves de l'appareil, la valve prin-

cipale 1410 est ouverte complètement pour décharger le gaz dans la chambre 1401 jusqu'à ce qu'un vide 666,5.10-6 Pa

soit établi dans cette dernière. On élève ensuite la puis-

sance d'entrée de l'élément chauffant 1408 par élévation de la tension d'entrée tout en détectant la température du

substrat jusqu'à ce qu'elle se stabilise à la valeur cons-

tante de 200'C.

Puis, on ouvre complètement la valve auxiliaire 1440, puis les valves de sortie 1425, 1426, 1427 et 1429 et les valves d'entrée 1420-2, 1421, 1422 et 1424 afin de dégazer suffisamment les débitmètres 1416, 1417, 1418 et 1420-1 pour y établir le vide. Après fermeture de la valve auxiliaire 1440 et des valves 1425, 1426, 1427, 1429, 1420-2, 1421 et 1422, on ouvre la valve 1430 de la bouteille 1411 contenant du gaz SiF4 (pureté: 99,999 %) dilué avec H2 à % en volume / désigné ci-après "SiF4(70)/H2"7 et la valve 1431 de la bouteille contenant du gaz N2 (pureté 99,999 %) pour régler à 100 kPa les pressions affichées par les manomètres de sortie 1435 et 1436. On ouvre ensuite

progressivement les valves d'entrée 1420-2, 1421 pour per-

mettre au gaz SiF4(70)/H2 et au gaz N2 de pénétrer dans les débitmètres 1416 et 1417, respectivement. Puis on ouvre progressivement les valves de sortie 1425 et 1426, et on ouvre ensuite la valve auxiliaire 1440. Les valves d'entrée 1420-2, 1421 sont ainsi réglées de manière que le rapport d'alimentation du gaz SiF4(70)/H2 au gaz N2 soit de 1:90. Ensuite, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1441, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1440 et

on ouvre cette dernière jusqu'à ce que la pression inté-

rieure de la chambre 1401 devienne égale à 133.10-2 Pa.

Une fois que la pression intérieure de la chambre 1401

s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve prin-

cipale 1410 afin d'en réduire l'ouverture jusqu'à ce que

le manomètre de Pirani 1441 indique 66,5 Pa. Après confir-

mation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on met en marche la source 1442

d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appli-

quer de l'énergie à une fréquence de 13,56 MHz à la bobine

1443 d'induction pour déclencher ainsi une décharge d'efflu-

ves dans la chambre 1401, au niveau de la bobine (partie supérieure de la chambre) afin d'établir une puissance d'entrée de 60W. Les conditions cidessus sont maintenues pendant une minute, afin de déposer une couche intermédiaire sur le substrat. Puis, la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence étant arrêtée pour interrompre la décharge d'effluves, on ferme les valves de sortie 1425 et

1426, puis on ouvre la valve 1432 de la bouteille 1413 con-

tenant du gaz B2H6 dilué avec du H2 à 50 ppm en volume /désigné ci-après "B2H6(50)/H2"_7 et la valve 1434 de la bouteille 1415 contenant du gaz SiH4 dilué avec du H2 à 10 % en volume /désigné ci-après "SiH4(10)/H "7 afin de régler à 100 kPa les pressions affichées par les manomètres de sortie 1437 et 1439. On ouvre ensuite progressivement les valves d'entrée 1422- et 1424 pour permettre au gaz

B2H6(50)/H2 et au gaz SiH4(10)/H2 de pénétrer dans les débit-

mètres 1418 et 1420-1, respectivement. Ensuite, on ouvre progressivement les valves de sortie 1427 et 1429. On règle

les valves d'entrée 1422 et 1424 afin que le rapport d'ali-

mentation du gaz B2H6(50)/H2 au gaz SiH4(10)/H2 soit de 1:50.

Puis, de même que pour la formation de la couche intermé-

diaire, on règle les ouvertures de la valve auxiliaire 1440 et de la valve principale afin que le manomètre de Pirani indique 66,5 Pa, cette opération étant suivie d'une stabilisation.

On remet ensuite en marche la source d'alimenta-

tion en énergie à haute fréquence afin que la décharge d'effluves reprenne. La puissance d'entrée est de 10W, c'est-à-dire inférieure à la valeur précédente. Après que la décharge d'effluves a été poursuivie pendant 3 heures

pour former une couche photoconductrice, on arrête l'élé-

ment chauffant 1408 ainsi que la source 1442 d'alimenta-

tion en énergie à haute fréquence, et on laisse refroidir le substrat à 1000C, puis on ferme les valves de sortie 1427 et 1429 et les valves d'entrée 1420-2, 1421, 1422 et 1424, la valve principale 1410 étant complètement ouverte, de manière que la pression intérieure de la chambre 1401 -3 soit inférieure à 133.10 Pa. Puis on ferme la valve principale 1410 et on donne à la pression intérieure de la chambre 1401 une valeur égale à celle de la pression atmosphérique par l'intermédiaire de la valve de fuite 1443, et on retire le substrat. Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches est d'environ 9 micromètres. L'élément

dé formation d'image pour électrophotographie ainsi pré-

paré est placé dans un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, et une charge d'effluves est

effectuée à +6,0 kV pendant 0,2 seconde, suivie immédiate-

ment d'une irradiation par une image lumineuse. L'image lumineuse est irradiée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène comme source de

lumière, à une intensité de 0,8 lux.seconde.

Immédiatement après, des révélateurs chargés négativement (contenant unagent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur l'élément de formation d'image pour électrophotographie. Lorsque l'image

révélée sur cet élément pour électrophotographie est re-

produite sur du papier de copie par charge d'effluves à -5,0 kV, on obtient une image claire, de haute densité, ayant un excellent pouvoir de résolution ainsi qu'une

bonne reproductibilité de gradation.

Ensuite, l'élément de formation d'image ci-dessus est soumis à une charge d'effluves au moyen d'un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, à -5,5 kV, pendant 0,2 seconde, cette charge étant suivie immédiatement d'une exposition à la lumière d'une image à une intensité de 0,8 lux.seconde, cette opération étant elle-même suivie immédiatement de l'application en cascade d'un révélateur chargé positivement sur la surface de l'élément. Puis, par reproduction sur du papier de copie

et fixage, on obtient une image très claire.

Ainsi qu'il ressort du résultat ci-dessus pris en combinaison avec le résultat précédent, l'élément de formation d'image pour électrophotographie obtenu dans cet exemple présente des caractéristiques de bipolarité,

sans dépendance envers la polarité de la charge.

Exemple 22

Des éléments de formation d'image, représentés par des échantillons N0 Cl à C8 dans le tableau X ci-après, sont préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes

opérations que dans l'exemple 21, sauf que le temps de main-

tien de la décharge d'effluves pour former la couche inter-

médiaire sur le substrat de molybdène est modifié comme indiqué dans le tableau X, et la formation d'une image est

effectuée par mise en place en totalité dans le même appa-

reil que celui de l'exemple 21 afin de donner les résultats indiqués dans le tableau X. Ainsi qu'il ressort des résultats donnés dans le

tableau X, il est nécessaire de former la couche intermé-

diaire, constituée de a-SixN lx' à une épaisseur de l'ordre

de 3 à 100 manomètres.

NO d'échantillon Temps pour former

la couche intermé-

diaire (s). Qualité de l'image: Polarité de charge +

TABLEAU X

Ci C2 C3 C4 C5 C6 C7

30 50 180 420 600 1000

A O O

Polarité de charge - X Remarques: Appréciations: Vitesse de déposition de

la couche inter-

médiaire

O O A X

excellent 0 bon A utilisable en pratique X mauvais 0,1 nm/s

Exemple 23

Des éléments de formation d'image pour électro-

photographie, représentés par des échantillons NO C9 à C15 dans le tableau XI, sont préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple 21, sauf que le rapport d'alimentation du gaz SiF4(70)/H2 au gaz N2 est modifié comme indiqué ci-après dans le tableau XI, et une image est formée par mise en place dans le même appareil que dans l'exemple 21 afin de donner les résultats indiqués dans le tableau XI. Les couches intermédiaires des seuls échantillons N0 Cil à C15 sont analysées par spectroscopie électronique d'Auger pour donner les résultats indiqués

dans le tableau XII.

Ainsi qu'il ressort des résultats des tableaux

XI et XII, il est souhaitable de former une couche inter-

médiaire dans laquelle le rapport x de Si à N est compris

entre 0,43 et 0,60.

C8 X 0 A j N d'échantillon SiF4(70)/H2:

C2H4 (10)/H2

(rapport des

débits d'écoule-

ment) Qualité de l'image copiée: Polarité de charge + Polarité de

charge -

TABLEAU XI

C9 CiaCil

C12 C13 C14 C15

1:10 1:30 1:50 1:70 1:80 1:90 1:100

X X X A-O @

X X X AO O

Remarques: Appréciations :O o A X excellent bon utilisable mauvais en pratique N d'échantillon x in SixN1_x

TABLEAU XII

Cl C12

0,66 0,58

Exemple 24

Le substrat de molybdène est placé de la même manière que dans l'exemple 21,et un vide de 666,5.10 6 Pa est établi dans la chambre 1401 de déposition par décharge

d'effluves par les mêmes opérations que dans l'exemple 21.

Après que la température du substrat a été maintenue à C, les dispositifs d'alimentation en gaz SiF4(70)/H2, N2 et SiH4(10)/H2 sont amenés à un vide de 666,5.106 Pa, par les mêmes opérations que dans l'exemple 21. Puis, après fermeture de la valve auxiliaire 1440, des valves de sortie 1425, 1426 et 1429 et des valves d'entrée 1420-2, 1421 et 1424, on ouvre la valve 1430 de la bouteille 1411 de gaz SiF4(70)/H2 et la valve 1431 de la bouteille 1412 de gaz N2 pour régler, respectivement à 100 kPa les pressions affichées par les manomètres de sortie 1435 et 1436, puis on ouvre progressivement les valves d'entrée 1420-2 et C13 0,51 C14 0,43 C15 0,43

88 2490839

1421 pour permettre au gaz SiF4(70)/H2 et au gaz N2 de péné-

trer dans les débitmètres 1416 et 1417, respectivement.

Ensuite, on ouvre progressivement les valves de sortie 1425 et 1426, puis on ouvre la valve auxiliaire 1440. On règle les valves d'entrée 1420-2 et1421 afin que le rapport

d'alimentation du gaz SiF4(70)/H2 au gaz N2 soit de 1:90.

Puis, en surveillant avec soin le manomètre de Pirani 1441, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1440 et on ouvre cette dernière jusqu'à ce que la pression intérieure de la -2 chambre 1401 devienne égale à 133.102 Pa. Après que la pression intérieure de la chambre 1301 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale 1410 afin d'en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani 1441 indique 66,5 Pa. Une fois que l'alimentation en gaz s'est stabilisée pour établir une pression intérieure constante dans la chambre et une fois que la température du substrat s'est stabilisée à 2000C, on met en marche la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence,

de même que dans l'exemple 21, afin de déclencher une dé-

charge d'effluves sous une puissance d'entrée de 60W, la-

quelle condition est maintenue pendant une minute pour for-

mer une couche intermédiaire sur le substrat. Puis on arrête la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence pour interrompre la décharge d'effluves. Dans ces conditions, on ferme les valves de sortie 1425, 1426 et 1422, puis on ouvre la valve1434 de la bouteille 1415 de SiH4(10)/H2 afin de régler à 100 kPa la pression du manomètre de sortie 1439, et on ouvre progressivement la valve de sortie 1424

pour permettre au gaz SiH4(10)/H2 de pénétrer dans le débit-

mètre 1420-1. Puis, on ouvre progressivement la valve de

sortie 1429 et on règle les ouvertures de la valve auxi-

liaire 1440 et de la valve principale 1410 et on les sta-

bilise jusqu'à ce que le manomètre de Pirani indique 66,5 Pa,

de même que pour la formation de la couche intermédiaire.

Ensuite, en mettant en marche la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence, on recommence

une décharge d'effluves sous une puissance réduite à 10W.

Après que la décharge d'effluves a été prolongée pendant heures supplémentaires pour former une couche photoconduc- trice, on arrête l'élément chauffant 1408 ainsi que la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence, on laisse le substrat refroidir à 1000C, puis on ferme la valve de sortie 1429 et les valves d'entrée 1420-2 et 1421, la valve principale 1410 étant complètement ouverte, afin d'établir dans la chambre 1401 une pression inférieure à 133.10 5 Pa. On ferme ensuite la valve principale 1410 et on établit dans la chambre une pression égale à celle de l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1444, et le substrat, sur lequel chacune des couches a été formée, est retiré. Dans ce cas, l'épaisseur totale

des couches est d'environ 15 micromètres.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est utilisé pour la formation d'une image sur du papier de copie par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 21. L'image formée par décharge d'effluves négatives est meilleure et

plus claire que celle formée par décharge d'effluves posi-

tives. Il ressort de ce résultat que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple présente une dépendance

envers la polarité de la charge.

Exemple 25

Après formation d'une couche intermédiaire pendant

une minute sur un substrat de molybdène par les mêmes opé-

rations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 21, on arrête la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'interrompre la décharge d'effluves. Dans ces conditions, on ferme les valves de sortie 1425 et 1426 et on ouvre la valve 1433 de la bouteille 1414 contenant du PH3 dilué à 25 ppm en volume avec H2 / désigné ci-après

"PH3(25)/H2"'7 et la valve 1434 de la bouteille 1415 con-

tenant du gaz SiH4(10)/H2, et on règle à 100 kPa les pres-

sions affichées par les manomètres de sortie 1438 et 1439, puis on ouvre progressivement les valves d'entrée 1423 et 1424 pour laisser le gaz PH3(25)/H2 et le gaz SiH4(10)/H2

pénétrer dans les débitmètres 1419 et 1420-1, respective-

ment. On ouvre ensuite progressivement les valves de sortie 1428 et 1429. On règle ainsi les valves d'entrée 1423 et 1424 afin que le rapport desdébits illécoulement du gaz

PH3(25)/H2 au gaz SiH4(10)/H2 soit de 1:50.

Ensuite, on règle et on stabilise les ouvertures de la valve auxiliaire 1440 et de la valve principale 1410, de même que pour la formation de la couche intermédiaire, jusqu'à ce que le manomètre de Pirani indique 66,5 Pa. Puis, on remet en marche la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin de faire reprendre la décharge

d'effluves sous une puissance d'entrée de 10W, comme pré-

cédemment. Après que la décharge d'effluves s'est prolongée pendant 4 heures supplémentaires pour former une couche photoconductrice, on arrête l'élément chauffant 1408 ainsi

que la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fré-

quence, on laisse le substrat refroidir à 1000C, puis on ferme les valves de sortie 1428 et 1429 et les valves d'entrée 1420-2, 1421, 1423 et 1424, la valve principale 1410 étant complètement ouverte, afin d'établir dans la chambre 1401 une pression inférieure à 133.10 5 Pa. On ferme

ensuite la valve principale 1410 et on donne à la pression inté-

rieure de la chambre 1401 une valeur égale à celle de l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1444, et le substrat, sur lequel chacune des couches a été formée, est ensuite retiré. Dans ce cas, l'épaisseur totale

des couches est d'environ 11 micromètres.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est soumis à un essai de formation d'image sur du papier de copie. Le résultat est que l'image formée par décharge d'effluves négatives est de meilleure qualité et plus claire que celle formée par décharge d'effluves positives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans ces exemples dépend de la

polarité de la charge.

Exemple 26

On forme la couche intermédiaire et la couche photoconductrice sur le substrat de molybdène, dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans

l'exemple 21, sauf que, après formation de la couche inter-

médiaire sur le substrat de molybdène, le rapport des débits

d'écoulement du gaz B2H6(50)/H2 au gaz SiH4(10)/H2 est modi-

fié et porté à 1:10 pour former la couche photoconductrice.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est soumis à un essai de formation d'image sur du papier de copie. Le résultat est que l'image formée par décharge d'effluves positives est de meilleure qualité et plus claire que l'image formée par décharge d'effluves négatives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple dépend de la polarité de la charge. Cependant, la dépendance envers la polarité de la charge est opposée à celle des éléments de

formation d'image obtenus dans les exemples 24 et 25.

Exemple 27

Après formation d'une couche intermédiaire pendant une minute, puis formation d'une couche photoconductrice pendant 5 heures sur un substrat de molybdène par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 21, on arrête la source 1442 d'alimentation en énergie à

haute fréquence afin d'interrompre la décharge d'effluves.

Dans ces conditions, les valves de sortie 1427 et 1429 sont fermées et les valves de sortie 1425 et 1426 sont de nouveau ouvertes, ce qui établit les mêmes conditions que pour la formation de la couche intermédiaire. Puis on met en marche la source 1442 d'alimentation en énergie à haute

fréquence afin de faire reprendre la décharge d'effluves.

La puissance d'entrée est de 60W, c'est-à-dire également la

même que celle utilisée pour la formation de la couche inter-

médiaire. Ainsi, la décharge d'effluves est prolongée pen-

dant 2 minutes pour former une couche supérieure sur la couche photoconductrice.Puis l'élément chauffant 1408 et la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence sont arrêtés et on laisse le substrat refroidir. Lorsque la température du substrat atteint 1000C, les valves de sortie 1425 et 1426 et les valves d'entrée 1420-2, 1421, 1422 et

1424 sont fermées, la valve principale 1410 étant complète-

ment ouverte, afin d'établir dans la chambre 1401 un vide de 133.10 Pa. On ferme ensuite la valve principale 1410

afin de ramener la chambre 1401 à l'atmosphère par l'inter-

médiaire de la valve de fuite 1443, puis on retire le substrat

sur lequel les différentes couches ont été formées.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est placé dans le même appareil expé-

rimental de charge et d'exposition à la lumière que celui utilisé dans l'exemple 21, appareil dans lequel une charge d'effluves est effectuée à + 6,0 kV pendant 0,2 seconde,

suivie immédiatement d'une irradiation par l'image lumineuse.

L'irradiation par l'image lumineuse est effectuée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène comme source de lumière, à une intensité de

1,0 lux.seconde.

Immédiatement après, des révélateurs chargés néga-

tivement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément et on

obtient alors une bonne image sur la surface de l'élément.

Lorsque l'image révélée sur l'élément est reproduite sur un papier de copie par décharge d'effluves à +5,0 kV, on obtient une image claire et très dense, ayant un excellent pouvoir de résolution et une bonne reproductibilité de gradation.

Exemple 28

Avant la production de l'élément de formation d'image, on remplace la bouteille 1412 de gaz N2, montrée sur la figure 14, par une bouteille contenant du gaz NH3 (pureté: 99,999 %) dilué à 10 % en volume avec du H2 /-désigné ci-après "NH3(10)/H2"_7. Puis du verre du type "Corning 7059" (verre carré de 1 mm d'épaisseur, de 4 x 4 cm, poli sur ses deux surfaces) , présentant des surfaces nettoyées dont l'une porte un revêtement ITO de nanomètres d'épaisseur, déposé par la mise en oeuvre

d'un procédé de déposition de vapeur par faisceau électro-

nique, est placé dans le même appareil que celui utilisé dans l'exemple 21 (figure 14), la surface revêtue étant tournée vers le haut. Ensuite, par les mêmes opérations que celles décrites dans l'exemple 21, sauf que la bouteille de gaz N2 est remplacée par la bouteille de gaz NH3(10)/H2 et que le substrat de molybdène est appliqué sur le substrat d'ITO, la couche intermédiaire et la couche photoconductrice

sont formées pour préparer un élément de formation d'image.

L'élément de formation d'image pour électrophotographie ainsi préparé est placé dans un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, et une charge d'efflu- ves est effectuée à +6,0 kV pendant 0,2 seconde, suivie

immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse.

L'image lumineuse est irradiée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène comme

source de lumière, à une intensité de 1,0 lux.seconde.

* Immédiatement après, des révélateurs chargés négativement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur l'élément de formation d'image pour électrophotographie. Lorsque l'image révélée sur cet élément est refroidie sur du papier de copie par charge d'effluves à +5,0 kV, on obtient une image claire, de haute densité, ayant un excellent pouvoir

de résolution ainsi qu'une bonne reproductibilité de grada-

tion.

- Lorsque la polarité de la charge d'effluves est modifiée de manière à devenir négative et que la polarité du révélateur devient positive, on obtient également une image claire et de bonne qualité, de même que dans l'exemple 21.

Exemple 29

On répète l'exemple 21, sauf qu'une bouteille de

gaz Si2H6 sans dilution est utilisée à la place de la bou-

teille 1415 de SiH4(10)/H2 et qu'une bouteille de gaz B2H6, dilué avec du H2 à 500 ppm en volume /désigné ci-après "B2H6(500)/H2"_7 est utilisée à la place de la bouteille 1413 de B2H6(50)/H2, pour former une couche intermédiaire

et une couche photoconductrice sur un substrat de molybdène.

Puis, une fois retiré de la chambre 1401 de déposition, l'élément de formation d'image ainsi préparé est soumis à l'essai de formation d'image en étant mis en place dans le même appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière que celui utilisé dans l'exemple 21. Le résultat est que, dans le cas de la combinaison d'une décharge d'effluves à -5,5 kV avec un révélateur chargé positivement, ainsi que d'une combinaison d'une décharge d'effluves à +6,0 kV avec

un révélateur chargé négativement, on obtient une image ré-

vélée de très haute qualité, à fort contraste, sur un

papier de copie.

Exemple 30

A l'aide d'un appareil analogue à celui montré sur la figure 16, une couche intermédiaire est formée sur

un substrat de molybdène par les opérations décrites ci-

après. Un substrat 1602 de molybdène, ayant la forme d'un carré de 10 cm de côté et d'une épaisseur de 0,5 mm, dont

la surface a été nettoyée, est fixé fermement sur un élé-

ment 1606 de support placé dans une position prédéterminée dans une chambre 1601 de déposition. Le substrat 1602 est chauffé par un élément chauffant 1607, placé à l'intérieur

de l'élément 1606 de support, avec une précision de +0,50C.

La température est mesurée directement sur la face arrière du substrat par un thermocouple alumel-chromel. Puis, après

confirmation de la fermeture de toutes les valves de l'appa-

reil, on ouvre la valve principale 1627 et on établit dans la chambre 1601 un vide de 666,5.10 6 Pa. Puis on élève la tension d'entrée appliquée à l'élément chauffant 1607

en faisant varier la tension d'alimentation tout en détec-

tant la température du substrat jusqu'à ce qu'elle se

stabilise à la vapeur constante de 200'C.

Ensuite, on ouvre totalement la valve auxiliaire 1625, puis les valves de sortie 1621 et 1624 et les valves d'entrée 1617 et 1620 afin de dégazer suffisamment les

débitmètres 1632 et 1635 pour y établir également le vide.

Après fermeture de la valve auxiliaire 1625 et des valves

1617, 1620, 1621, 1624, on ouvre la Valve 1616 de la bou-

teille 1612 contenant du gaz F3N (pureté: 99,999 %) et la valve 1613 de la bouteille 1609 contenant du gaz Ar, afin de régler à 100 kPa les pressions affichées aux manomètres de sortie 1628 et 1631. On ouvre ensuite progressivement les valves 1617 et 1620 pour permettre au gaz F3N et au gaz

Ar de pénétrer dans les débitmètres 1652 et 1635, respec-

tivement. Puis on ouvre progressivement les valves de

sortie 1621 et 1624, et ensuite la valve auxiliaire 1625.

On règle les valves d'entrée 1617 et 1620 de manière que le rapport d'alimentation du gaz F3N au gaz Ar soit de 1:1. Puis, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1636, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1625 et on ouvre cette dernière jusqu'à ce que la pression -2

intérieure de la chambre 1601 devienne égale à 133.10 Pa.

Une fois que la pression intérieure de la chambre 1601 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale

1627 afin d'en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le mano-

mètre de Pirani 1636 indique 66,5 Pa.

L'obturateur 1608 étant ouvert par manoeuvre de

la tige 1603 de commande de cet obturateur et après confir-

mation de la stabilisation des débitmètres 1632 et 1635, on met en marche la source 1637 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer un courant alternatif de 13,56 MHz, correspondant à une puissance de 100W, entre la cible 1603 de silicium polycristallin à haute pureté et l'élément 1606 de support. Dans ces conditions, la couche est formée, tandis que les conditions d'équilibre sont respectées pour qu'une décharge stable se poursuive. En prolongeant ainsi la décharge pendant 2 minutes, on forme une couche intermédiaire constituée de a-SixN1j_:F ayant une épaisseur de 10 nanomètres. On arrête ensuite la source

1637 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'in-

terrompre la décharge. Puis on ferme les valves de sortie 1621 et 1624, la valve principale 1627 étant complètement ouverte afin d'extraire le gaz de la chambre 1601 pour y établir un vide de 666,5.10-7 Pa. On ouvre ensuite la valve 1614 de la bouteille 1610, contenant du gaz SiH4 (pureté

99,999 %) dilué avec du H2 à 10 % en volume /désigné ci-

après "SiH4(10)/H2" / et la valve 1615 de la bouteille 1611 contenant du gaz B2H6 dilué avec du H2 à 50 ppm en volume /-désigné ci-après "B2H6(50) /H2"l7 pour régler à 100 kPa les pressions affichées par les manomètres de sortie 1629 et 1630. On ouvre ensuite progressivement les valves d'entrée 1618 et 1619 pour permettre au gaz SiH4(10)/H2 et au gaz B2H6(50) /H2 de pénétrer dans les débitmètres 1633 et 1634, respectivement. Puis on ouvre progressivement les valves de sortie 1622 et 1623, puis la valve auxiliaire 1625. On règle les valves d'entrée 1618 et 1619 afin que le rapport d'alimentation du gaz SiH4(10)/H2 au gaz B2H6(50)/H2 soit de 50:1. Puis, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1636, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1625 et on ouvre cette dernière jusqu'à ce que la pression

intérieure de la chambre 1601 devienne égale à 133.10-2 Pa.

Après que la pression intérieure de la chambre 1601 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale

1625 afin d'en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le mano-

mètre de Pirani 1636 indique 66,5 Pa. Après confirmation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on ferme l'obturateur 1608, puis on met en marche la source 1637 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer une fréquence de 13,56 MHz entre les électrodes 1607 et 1608, ce qui déclenche une décharge d'effluves dans la chambre 1601 pour établir une puissance d'entrée de 10W. Après que la décharge d'effluves s'est poursuivie pendant 3 heures pour former une couche photoconducttice, on arrête l'élément chauffant 1607 ainsi

que la source 1637 d'alimentation en énergie à haute fré-

quence, on laisse le substrat refroidir à 1000C, puis on ferme les valves de sortie 1622 et 1623 et les valves

d'entrée 1618 et 1619, la valve principale 1627 étant com-

plètement ouverte, ce qui établit à l'intérieur de la chambre 1601 une pression inférieure à 133.10 5 Pa. On

ferme ensuite la valve principale 1627 et la pression in-

térieure de la chambre est établie à une valeur égale à celle de l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1626, et le substrat, sur lequel chacune des couches a été formée, est retiré. Dans ce cas, l'épaisseur totale

des couches est d'environ 9 micromètres. L'élément de for-

mation d'image pour électrophotographie ainsi préparé est

placé dans un appareil expérimental de charge et d'exposi-

tion à la lumière, et une charge d'effluves est effectuée à +6,0 kV pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse. L'image lumineuse est irradiée à travers une -mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène comme source de lumière et à un dosage de 0,8 lux.seconde. Immédiatement après, des révélateurs chargés négativement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur l'élément de formation d'image pour électrophotographie. Lorsque l'image révélée sur cet élément est reproduite sur un papier de copie par charge d'effluves à +5,0 kV, on obtient une image claire, de haute densité, ayant un excellent pouvoir de

résolution ainsi qu'une bonne reproductibilité de grada-

tion.

Ensuite, l'élément de formation d'image ci-dessus est soumis à une charge d'effluves au moyen d'un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, à -5,5 kV pendant 0,2 seconde, cette charge étant suivie immédiatement d'une exposition à la lumière d'une image à une intensité de 0,8 lux.seconde, cette opération étant elle-même suivie immédiatement de l'application en cascade,

sur la surface de l'élément, d'un révélateur chargé positi-

vement. Puis, par reproduction sur du papier de copie et

fixage, on obtient une image très claire.

Ainsi qu'il ressort du résultat ci-dessus pris en combinaison avec le résultat précédent, l'élément de formation d'image pour électrophotographie présente les caractéristiques d'une bipolarité, sans dépendance de la

polarité de la charge.

Exemple 31

Par les mêmes opérations et dans les mêmes con-

ditions que dans l'exemple 21, on prépare 7 échantillons d'éléments de formation d'image et chaque échantillon est fixé, avec la couche photoconductrice tournée vers le bas, sur l'élément de support 1606 dans un appareil analogue à celui montré sur la figure 16, pour former un substrat 1602.

Ensuite, on forme, sur chacune des couches photo-

conductrices de ces échantillons, une-couche supérieure, dans diverses conditions A à G indiquées dans le tableau XIII, pour préparer 7 échantillons (échantillons No C16 à C22) comportant des couches supérieures respectives.

Pour former la couche supérieure A par le pro-

cédé de pulvérisation, la cible 1604 est remplacée par une cible de silicium polycristallin revêtue partiellement d'une cible de graphite, tandis que pour former la couche supérieure E, la cible est remplacée par une cible de Si3N4

et la bouteille 1609 de gaz Ar est remplacée par une bou-

teille contenant du gaz N2 dilué avec du Ar à 50 %.

Pour former la couche supérieure B conformément au procédé de décharge d'effluves, la bouteille 1611 de gaz B2H6(50)/H2 est remplacée par une bouteille de gaz C2H4 dilué avec du H2 à 10 % en volume /désigné plus sim-

plement "C2H4(10)/H2"-7; pour former la couche supérieure C, la bouteille 1611 de gaz B2H6(50)/H2 est remplacée par une bouteille de Si(CH3)4 dilué à 10 % en volume avec du H2; pour former la couche supérieure D, la bouteille 1611 de gaz B2H6(50) /H2 est remplacée par une bouteille de C2H4

et la bouteille 1612 de gaz F3N est remplacée par une bou-

teille de gaz SiF4 contenant 10 % en volume de H2; et pour former la couche supérieure G, la bouteille de gaz N2 est remplacée par une bouteille de gaz NH3 dilué avec du H2

à 10 % en volume.

Chacun des 7 éléments de formation d'image ainsi préparés, portant les couches supérieures A à G indiquées dans le tableau XIII, respectivement, est utilisé pour la reproduction d'une image visible sur du papier de copie, de même que dans l'exemple 21, et on obtient alors une image révélée très claire, ne dépendant pas de la polarité

de la charge.

T A B L E A U XIII

N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm)

Cible de Si polycris-

tallin; cible de graphite SiH4 (dil. à 10 % vol. avec H2); C2H4 (dil. à 10 % vol. avec H2) Si:C = 1:9 (rapport de surfaces)

Pulvéri-

sation SiH4/H2:C2H4/H2 Effluves = 1:9 Effluves Si(CH3)4 (dil. à 10 % vol. avec H2)

3 12

%O O

3 12

SiF4 (contenant H2 à % vol.); C H (dil. à 10 % vol. avec H2) Cible de Si3N4 N2 (dil. à 50 % vol. avec Ar) SiF4/H2:C2H4/H2 Effluves = 1:9

Pulvéri-

sation

12

C16 A C17 B C18 C C19 D C20 E N o w o

T A B L E A U XIII

N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm) C21 F SiH4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H2:N2 Effluves 3 12 avec H2)= 1:10 N2 o C22 G SiH4 (dil. à 10 % vol. avec H2) SiH4/H2:NH3/H2 NH3 (dil. à 10 % vol. = 1:2 Effluves 3 12 avec H2) c w NO

Exemple 32

Par les mêmes opérations et dans les mêmes condi-

tions que dans l'exemple 28, on prépare 7 échantillons d'éléments de formation d'image, et chaque échantillon est fixé, avec la couche photoconductrice tournée vers le bas, sur l'élément de support 1606 dans un appareil analogue à celui montré sur la figure 16, afin de former un substrat 1602. Puis, sur chacune des couches photoconductrices de ces échantillons, on forme une couche supérieure (A à G),

comme indiqué dans le tableau XIII, pour préparer 7 échan-

tillons de formation d'image (échantillons N0 C23 à C29).

Chacun des 7 échantillons de formation d'image ainsi préparés, portant les couches supérieures A à G, respectivement, est utilisé pour former une image visible et pour reproduire cette image sur papier de copie, de même que dans l'exemple 21, et on obtient également une image révélée très claire, ne dépendant pas de la polarité de

la charge.

Exemple 33

Par les mêmes opérations et dans les mêmes condi-

tions que dans l'exemple 30, on prépare 7 échantillons d'éléments de formation d'image, et chaque échantillon est fixé, avec la couche photoconductrice tournée vers le bas, sur l'élément 1606 de support, dans un appareil analogue à celui montré sur la figure 16, pour former un substrat 1602. Puis, sur chacune des couches photoconductrices de ces échantillons, on forme une couche supérieure (A à G),

comme indiqué dans le tableau XIII, pour préparer 7 échan-

tillons d'éléments de formation d'image (échantillons

No C30 à C36).

Chacun des 7 éléments de formation d'image ainsi

préparés, comportant les couches supérieures A à G, respec-

tivement, est utilisé pour former une image visible et pour reproduire cette image sur du papier de copie, de même que dans l'exemple 21. On obtient alors une image révélée très

claire, ne dépendant pas de la polarité de la charge.

Exemple 34

A l'aide d'un appareil tel que montré sur la fi-

gure 13, placé dans une chambre propre qui a été complète-

ment blindée, on prépare un élément de formation d'image pour électrophotographie par les opérations suivantes. Un substrat 1302 de molybdène, ayant la forme d'un carré de 10 cm de côté et une épaisseur de 0,5 mm, dont les surfaces ont été nettoyées, est fixé fermement sur un élément 1303 de support placé dans une position prédéterminée dans une chambre 1301 de déposition par

décharge d'effluves. La cible 1305 est en silicium poly-

cristallin à haute pureté (99,999 %). Le substrat 1302

est chauffé par un élément chauffant 1304 disposé à l'in-

térieur de l'élément 1303 de support, avec une précision de +0,50C. La température est mesurée directement sur la

face arrière du substrat par un thermocouple alumel-

chromel. Puis, après confirmation de la fermeture de toutes les valves de l'appareil, on ouvre la valve principale 1312 afin d'établir dans la chambre 1301 un vide de 666,5.10-6 Pa. Ensuite, on modifie la tension d'entrée

de l'élément chauffant 1304 tout en détectant la tempéra-

ture du substrat de molybdène jusqu'à ce qu'elle se sta-

bilise à la valeur constante de 2000C.

Ensuite, on ouvre complètement la valve supplé-

mentaire 1309, puis les valves de sortie 1313, 1319, 1331 et 1337 et les valves d'entrée 1315, 1321, 1333 et 1339 afin d'éliminer suffisamment les gaz des débitmètres 1314, 1320, 1332 et 1338. Après fermeture de la valve auxiliaire 1309 et des valves 1313, 1319, 1331 et 1337, respectivement, on ouvre la valve 1335 de la bouteille 1336 contenant du gaz N2 (pureté: 99,999 %) et la valve 1341 de la bouteille 1342 contenant du gaz Ar (pureté: 99,999 %) jusqu'à ce que les manomètres de sortie 1334 et 1340 affichent une

pression de réglage de 100 kPa. On ouvre ensuite progres-

sivement les valves d'entrée 1333 et 1339 pour permettre aux gaz N2 et Ar de pénétrer dans les débitmètres 1332 et 1338. Puis on ouvre progressivement les valves de sortie 1331 et 1337, et on ouvre ensuite progressivement la valve auxiliaire 1309. Les valves d'entrée 1333 et 1339 sont réglées de manière que le rapport d'alir-entatLm N2/Ar soit de 1:1. On règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1309, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1310 jusqu'à-ce que la pression régnant dans la chambre 1301 devienne égale à 666,5.10-4 Pa. Une fois que la pression intérieure de la chambre 1301 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale 1312 pour en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani indique 133.10 2 Pa. Après confirmation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on ouvre l'obturateur 1307, puis on met en marche la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer un courant alternatif d'une fréquence de 13,56 MHz entre la cible 1305 de silicium et l'élément 1303 de support pour déclencher une décharge d'effluves dans la chambre 1301 et établir une puissance d'entrée de

W. Dans ces conditions, la décharge est prolongée pen-

dant une minute pour former une couche intermédiaire de a-SixNlx sur le substrat. Ensuite, on arrête la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin

d'interrompre la décharge d'effluves.

Ensuite, on ferme les valves de sortie 1331 et 1337 et les valves d'entrée 1333 et 1339, et on ouvre complètement la valve principale 1312 pour décharger le gaz de la chambre 1301 jusqu'à ce qu'un vide de 666,5. 10 Pa soit fait dans cette dernière. Puis on ouvre complètement la valve auxiliaire 1339 et les valves de sortie 1331 et 1337 afin de dégazer suffisamment les débitmètres 1332 et 1338 pour y établir le vide. Après fermeture de la valve auxiliaire 1309 et des valves 1331 et 1337, on ouvre la valve 1317 de la bouteille 1318 de gaz SiF4 (pureté: 99,999 %) contenant 10 % en volume de H2 /désigné ci-après

"SiF4/H2(10)"_7 et la valve 1323 de la bouteille 1324 con-

tenant du gaz B2H6 dilué avec du H2 à 500 ppm en volume I désigné ciaprès "B2H6(500)/H2"7 afin de régler à 100 kPa les pressions affichées par les manomètres de sortie 1316 et 1322. On ouvre ensuite progressivement les valves d'entrée 1315 et 1321 pour permettre au gaz SiF4/H2(10) et au gaz B2H6(500)/H2 de pénétrer dans les débitmètres 1314 et 1320, respectivement. Puis- on ouvre progressivement les valves de sortie 1313 et 1319, puis la valve auxiliaire 1309. On règle les valves d'entrée 1315 et 1321 afin que le rapport d'alimentation du gaz SiF4/H2(10) au gaz B2H6(500)/H2 soit de 70:1. Ensuite, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1310, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1309 et on ouvre cette dernière jusqu'à ce que la pression intérieure de la chambre devienne égale à 133.10-2 Pa. Une

fois que la pression intérieure de la chambre s'est stabi-

lisée, on ferme progressivement la valve principale 1312 afin de réduire son ouverture jusqu'à ce que le manomètre

de Pirani 1310 indique 66,5 Pa.

Après fermeture de l'obturateur 1307 (l'une des

électrodes) et confirmation de la stabilisation de l'ali-

mentation en gaz et de la pression intérieure, on met en marche la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer de l'énergie à une fréquence de 13,56 MHz entre l'électrode 1303 et l'obturateur 1307, ce qui déclenche une décharge d'effluves dans la chambre 1301 pour établir une puissance d'entrée de 60W. Après que la décharge d'effluves s'est prolongée pendant 3 heures pour former une couche photoconductrice, on arrête l'élément chauffant 1304, ainsi que la source 1308 d'alimentation en

énergie à haute fréquence, et on laisse le substrat refroi-

dir à 1000C, puis on ferme les valves de sortie 1313 et

1319 et les valves d'entrée 1315 et 1321, la valve princi-

pale 1312 étant complètement ouverte, ce qui établit la

pression intérieure de la chambre 1301 à moins de 133.10 Pa.

Puis on ferme la valve principale 1312 et on rend la pres-

sion intérieure de la chambre 1301 égale à celle de l'atmos-

phère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1311, et on retire le substrat. Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches est d'environ 9 micromètres. L'élément de formation d'image pour électrophotographie ainsi préparé est placé dans un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, et une charge d'effluves est effectuée à +6,0 kV pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse. L'image lumineuse est irradiée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène comme source de lumière, à une intensité de 1,0 lux.seconde.

Immédiatement, des révélateurs chargés négative-

ment (contenant un agent de virage et un support) sont appli-

qués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur l'élément de formation dl'image pour électrophotographie. Lorsque l'image révélée sur cet élément est reproduite sur du papier de copie par charge d'effluves à +5,0 kV, on obtient une image claire, de haute densité, ayant une excellente résolution ainsi qu'une bonne

reproductibilité de gradation.

Ensuite, l'élément de formation d'image ci-dessus est soumis à une charge d'effluves au moyen d'un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, à -5,5 kV, pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une exposition de l'image à la lumière à une intensité de 0,8 lux.seconde, cette opération étant elle-même suivie immédiatement de l'application en cascade, sur la surface de l'élément, d'un révélateur chargé positivement. Ensuite, par reproduction sur du papier de copie et fixage, on obtient

une image très claire.

Ainsi qu'il ressort du résultat ci-dessus pris en combinaison avec le résultat précédent, l'élément de formation d'image pour électrophotographie présente les caractéristiques d'une bipolarité ne dépendant pas de'la

polarité de la charge.

Exemple 35

Des éléments de formation d'image, représentés par des échantillons N0 Dl à D8 dans le tableau XIV, sont

préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes opéra-

tions que dans l'exemple 34, sauf que le temps de pulvé-

risation pour former la couche intermédiaire sur le substrat de molybdène est modifié comme indiqué dans le tableau XIV ci-dessous,et la formation d'image est effectuée par mise en place dans le même appareil que celui de l'exemple 34 pour donner les résultats indiqués également dans le

tableau XIV.

N d'échantillon Dl Temps de forma- tion de la couche intermédiaire (s) 10 Qualité d'image: Polarité de charge + A Polarité de

charge -

TABLEAU XIV

D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8

50 150 300 500 1000 1200

O t O Oz O A X

X A 0

Remarques: Appréciations: on A X Vitesse de déposition de

la couche inter-

médiaire excellent bon utilisable en pratique mauvais 0,1 nm/s Ainsi qu'il ressort des résultats donnés dans

le tableau XIV, il est nécessaire de former la couche inter-

médiaire à une épaisseur comprise entre 3 et 100 nm pour

atteindre les objectifs de l'invention.

Exemple 36

Des éléments de formation d'image pour électro-

photographie, représentés par des échantillons N D9 à D15, sont préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple 34, sauf que le rapport d'alimentation du gaz N2 au gaz Ar pour former la couche intermédiaire est modifié comme indiqué ci-dessous dans le tableau XV, et la formation d'image est effectuée dans le même appareil que celui de l'exemple 34, pour donner les

résultats indiqués dans le tableau XV. Les couches inter-

médiaires des seuls échantillons N Dll à D15 sont analysées par spectroscopie électronique d'Auger pour donner les

résultats indiqués dans le tableau XVI.

Ainsi qu'il ressort des résultats donnés dans le tableau XVI, il est souhaitable que x, dans a-SixN1_x, concernant le rapport de composition de Si et N dans la couche intermédiaire, soit compris entre 0,60 et 0,43 pour atteindre les objectifs de l'invention.

TABLEAU XV

No d'échantillon D9 D10 Dll D12 D13 D14 D NW:Ar 1:25 1:12 1:8 1:6 1:4 1:1 1

(rapport d'ali-

mentation) Qualité de l'image copiée: Polarité de charge + X X Polarité de charge - X Remarques: Appréciations: X X à O t t excellent 0 bon à utilisable en pratique X mauvais

TABLEAU XVI

N0 d'échantillon Dll D12 x 0,66 0,58 D13 0,50 D14 0,43

Exemple 37

Par les mêmes opérations que celles décrites dans l'exemple 34, on forme une couche intermédiaire constituée

de a-SixNi-x sur un substrat de molybdène.

Ensuite, on ferme les valves d'entrée 1333 et 1339, et on ouvre complètement la valve auxiliaire 1309, puis les valves de sortie 1331 et 1337 pour effectuer dans les débitmètres 1332 et 1338 un dégazage suffisant pour y établir le vide. Après fermeture de la valve auxiliaire 1309 et des valves 1331 et 1337, on ouvre la valve 1317 de la bouteille 1318 de gaz SiF4/H2(10) afin de régler à kPa la pression affichée par le manomètre de sortie 1316, puis on ouvre progressivement la valve d'entrée 1315, )15 I 0 D15 0,43

X A 0

puis la valve auxiliaire 1309. Ensuite, en surveillant

attentivement le manomètre de Pirani 1310, on règle l'ou-

verture de la valve auxiliaire 1309 et on ouvre cette dernière jusqu'à ce que la pression intérieure de la chambre devienne égale à 133.10-2 Pa. Une fois que la pression intérieure de la chambre s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale 1312 afin d'en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani

1310 indique 66,5 Pa.

Après confirmation de la stabilisation de l'ali-

mentation en gaz et de la pression intérieure, on ferme

l'obturateur 1307 et on met en marche la source 1308 d'ali-

mentation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer

une énergie d'une fréquence de 13,56 MHz entre les élec-

trodes 1303 et 1307, ce qui déclenche une décharge d'effluves dans la chambre 1301 pour établir une puissance

d'entrée de 50W. Après que la décharge d'effluves s'est prolon-

gée pendant 3 heures pour former une couche photoconductrice, on arrête l'élément chauffant 1304, ainsi que la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence, et on laisse le substrat refroidir à 100'C. On ferme ensuite les valves de sortie 1313 et 1319 et les valves d'entrée 1315 et 1321, la valve principale 1312 étant complètement ouverte, ce qui donne à la pression intérieure de la chambre 1301 une valeur inférieure à 133.10-5 Pa. Puis on ferme la valve principale 1312 et on donne à la pression intérieure de la chambre 1301 une valeur égale à celle de l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1311, et on retire le

substrat sur lequel les différentes couches ont été formées.

Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches est d'environ

9 micromètres. L'élément de formation d'image pour électro-

photographie ainsi préparé est soumis à un essai de forma-

tion d'image sur du papier de copie. Le résultat est que l'image formée par décharge d'effluves négatives est de meilleure qualité et très claire par rapport à celle formée par décharge d'effluves positives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple

dépend de la polarité de la charge.

Exemple 38

Après qu'une couche intermédiaire a été formée pendant une minute sur un substrat de molybdène dans des conditions et par des opérations analogues à celles de l'exemple 34, on établit dans la chambre de déposition -7 un vide de 666,5.10 Pa, puis on introduit dans cette chambre du gaz SiF4/H2(10) par les mêmes opérations que dans l'exemple 34. Ensuite, sous une pression de gaz de kPa (affichée au manomètre de sortie 1328), provenant, par l'intermédiaire de la valve d'entrée 1327, de la bouteille 1330 contenant du gaz PF5 dilué avec du H2 à 250 ppm en volume /-désigné ci-après "PH5(250)/H2" 7, on règle la valve d'entrée 1327 et la valve de sortie 1325 pour déterminer l'ouverture de cette valve de sortie 1325 afin que le débitmètre 1326 puisse afficher une valeur égale à 1/60 du débit d'écoulement du SiF4/H2(10), cette

opération étant suivie d'une stabilisation.

Ensuite, l'obturateur 1307 étant fermé et la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence étant mise en marche, la décharge dieffluves reprend. La

puissance d'entrée appliquée est de 60W. Ainsi, la dé-

charge d'effluves est poursuivie pendant 4 heures supplé-

mentaires pour former une couche photoconductrice sur la couche intermédiaire. L'élément chauffant 1304 et la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence sont ensuite arrêtés et, après refroidissement du substrat à 1000C, on ferme les valves de sortie 1313 et 1325 et les valves d'entrée 1315 et 1317, la valve principale 1312 étant complètement ouverte, afin d'établir dans la chambre 1301 un vide de 133.10 5 Pa. La chambre 1301 est ensuite mise à l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de

fuite 1311, avec fermeture de la valve principale 1312.

Dans ces conditions, le substrat, sur lequel les couches ont été formées, est retiré. Dans ce cas, l'épaisseur

totale des couches formées est d'environ 11 micromètres.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est utilisé pour former une image sur du papier de copie, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 34. L'image ainsi formée par décharge d'effluves négatives est excellente et claire par rapport à celle formée par décharge d'effluves positives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple s'avère être dépendant

de la polarité de la charge.

Exemple 39

Après qu'une couche intermédiaire a été formée pendant une minute sur un substrat de molybdène par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 34, on établit dans la chambre de déposition un vide de 666,5.10-7 Pa et on introduit dans cette chambre 1301 du gaz SiF4/H2(10) par les mêmes opérations que dans l'exemple 34. Ensuite, sous la pression du gaz provenant de la bouteille 1324 contenant du gaz B2H6 dilué avec du H2 à 500 ppm en volume /désigné ci-après "B2H6(500)/H2" 7, cette pression étant appliquée par l'intermédiaire de la valve d'alimentation 1321 et ayant une valeur de 100 kPa (affichée sur le manomètre de sortie 1322), on règle la valve d'entrée 1321 et la valve de sortie 1319 afin de déterminer l'ouverture de cette valve de sortie 1319 pour que la valeur affichée au débitmètre 1320 soit égale au

1/15 du débit d'écoulement du gaz SiF4/H2(10), cette opé-

ration étant suivie d'une stabilisation.

Ensuite, l'obturateur 1307 étant fermé, on remet en marche la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin que la décharge d'effluves reprenne. La puissance d'entrée appliquée est de 60W. Ainsi, la décharge d'effluves est prolongée pendant 4 heures supplémentaires

pour former une couche photoconductrice sur la couche inter-

médiaire. On arrête l'élément chauffant 1304 et la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence et, après refroidissement du substrat à 1000C, on ferme les valves de sortie 1313 et 1319 et les valves d'entrée 1315 et 1321, la valve principale 1312 étant complètement ouverte afin

d'établir dans la chambre 1301 un vide de 133.10 5 Pa. Puis-

on met la chambre 1301 à l'atmosphère par l'intermédiaire

de la valve de fuite 1311, avec fermeture de la valve prin-

cipale 1312, et on retire le substrat sur lequel les dif-

* férentes couches ont été formées.Dans ce cas, l'épaisseur

totale des couches formées est d'environ 10 micromètres.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est utilisé pour la formation d'une image sur du papier de copie, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 34. Le résultat est que l'image formée par décharge d'effluves positives est d'excellente qualité et extrêmement claire par rapport

à celle formée par décharge d'effluves négatives. Ce résul-

tat montre que l'élément de formation d'image obtenu dans

cet exemple dépend de la polarité de la charge, cette dé-

pendance étant cependant opposée à celle des éléments de

formation d'image obtenus dans les exemples 37 et 38.

Exemple 40

Après formation d'une couche intermédiaire pen-

dant une minute, puis formation d'une couche photoconduc-

trice pendant 5 heures sur un substrat de molybdène, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 34, on arrête la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'interrompre la décharge d'effluves. Dans ces conditions, on ferme les valves de sortie 1313 et 1319 et on ouvre de nouveau les valves de sortie 1331 et 1337, l'obturateur 1307 étant ouvert, ce qui établit les mêmes conditions que pour la formation de la couche intermédiaire. Ensuite, on met en marche la source d'alimentation en énergie à haute fréquence afin que la décharge d'effluves reprenne. La puissance d'entrée est de 100W, c'est-à-dire qu'elle est également la même

que celle utilisée pour la formation de la couche inter-

médiaire. Ainsi, la décharge d'effluves est prolongée pen-

dant 2 minutes pour former une couche supérieure sur la couche photoconductrice.Puis on arrête la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence et on laisse le substrat refroidir. Lorsque la température du substrat atteint 1000C, on ferme les valves de sortie 1331 et 1337 et les valves d'entrée 1333 et 1339, la valve principale 1313 étant complètement ouverte, afin d'établir dans la chambre un vide de 133. 10 5 Pa. Puis on ferme la valve

principale 1312 afin de ramener la chambre 1301 à la pres-

sion atmosphérique par l'intermédiaire de la valve de

fuite 1311, et on retire le substrat sur lequel les diffé-

rentes couches ont été formées. L'élément de formation d'image ainsi préparé est

placé dans le même appareil expérimental de charge et d'ex-

position à la lumière que celui utilisé dans l'exemple 34, et une charge d'effluves est effectuée à +6,0 kV pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse. L'image lumineuse est irradiée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène comme source de lumière, à une intensité de

1,0 lux.seconde.

Immédiatement-après, des révélateurs chargés négativement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur l'élément de formation d'image pour électrophotographie. Lorsque l'image

révélée sur cet élément pour électrophotographie est re-

produite sur du papier de copie par charge d'effluves à +5,0 kV, on obtient une image claire, de haute densité, ayant un excellent pouvoir de résolution ainsi qu'une bonne reproductibilité de gradation. Dans le cas d'une combinaison d'une charge d'effluves à -5,5 kV et d'un révélateur chargé

positivement, on obtient également une bonne image.

Exemple 41

On forme une couche intermédiaire et une couche photoconductrice sur un substrat de molybdène, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 37, sauf que la bouteille 1318 de SiF4/H2(10) est remplacée par une bouteille de gaz SiF4 dilué avec Ar à 5 % en volume / désigné plus simplement "SiF4(5)/Ar_7. Ensuite, on retire le substrat de la chambre de déposition 1301 et on le place

dans le même appareil expérimental de charge et d'exposi-

tion à la lumière que celui utilisé dans l'exemple 34, pour effectuer l'essai de formation d'image. Le résultat est que dans le cas d'une combinaison d'une décharge d'effluves à -5,5 kV et d'un révélateur chargé positivement, on obtient une image révélée de très bonne qualité, de contraste élevé,

sur du papier de copie.

Exemple 42

Par les mêmes opérations et dans les mêmes condi- tions que dans l'exemple 34, on prépare 9 échantillons d'éléments de formation d'image sur lesquels des couches photoconductrices sont formées. Ensuite, sur chacune des couches photoconductrices de ces échantillons, on forme une couche supérieure dans diverses conditions (A à I)

indiquées dans le tableau XVII, pour préparer 9 échantil-

lons (échantillons N0 D16 à D24) comportant des couches

supérieures correspondantes.

Pour former la couche supérieure A par le procédé de pulvérisation, on remplace la cible i305 par une cible de silicium polycristallin revêtue partiellement d'une

cible de graphite, tandis que pour former la couche supé-

rieure E, on remplace la cible par une cible de Si3N4.

Pour former la couche supérieure B par le procédé à décharge d'effluves, on remplace la bouteille 1318 de gaz SiF4/H2(10) par une bouteille de gazSiH4/H2 dilué à % en volume avec H2 et on remplace la bouteille de gaz B2H6(500)/H2 par une bouteille de gaz C2H4 dilué avec H2 à 10 % en volume; pour former la couche supérieure C, on remplace la bouteille 1324 de gaz B2H6(500)/H2 par une bouteille de Si(CH3>4 dilué à 10 % en volume avec H2 pour former la couche supérieure D, on remplace la bouteille 1324 de gaz B2H6(500)/H2 par une bouteille de gaz C2H4(10)/H2, de même que pour former la couche supérieure B; pour former les couches supérieures F, G, on remplace la bouteille 1330 de gaz PF4/H2(10) par une bouteille de gaz NH3 dilué avec H2 à 10 % en volume et on remplace la bouteille 1318 de gaz SiF4/H2(10) par une bouteille de gaz SiH4(10)/H2;

et pour former la couche supérieure I, on remplace la bou-

teille 1324 de gaz B2H6(500)/H2 par une bouteille de gaz

NH3 dilué avec H2 à 10 % en volume.

Chacun des 9 éléments de formation d'image ainsi

préparés, comportant les couches supérieures A à I, respec-

tivement, est utilisé pour former une image visible et pour reproduire cette image sur du papier de copie, de même que dans l'exemple 34. On obtient ainsi une image révélée très

claire, ne dépendant pas de la polarité de la charge.

T A B L E A U XVII

N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm) Cible de tallin; graphite

Si polycris-

cible de SiH4 (dil. à 10 % vol. avec H2); C2H4 (dil. à 10 % vol. avec H2) Si:C = 1:9 (rapport de surfaces) SiH4/H2:C2H4/H2 = 1:9 Si(CH3)4 (dil. à 10 % vol.avec H2) SiF4 (contenant H2 à % vole); C2H4 (dil. à 10 % vol. avec H2) Cible de Si3N4 N2 (dil. à 50 % vol. avec Ar) SiF4/H2:C2H4/H2 Effluves = 1:9

Pulvéri-

sation

12

20

D16 A D17 B D18 C D19

Pulvéri-

sation Effluves Effluves D

3 12

nJ1 D20 E

3 12

%D %o Co ct Co T A B L E A U XVII (Suite) N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm) D21 F SiH4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H2:N2 avec H2) = 1:10 Effluves 3 12 N2 D22 G SiH4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H3:NH3/H2 avec H2) = 1:2 Effluves 3 12 NH3 (dil. à 10 % vol. avec H2) D23 H SiF4 (contenant H2 à SiF4/H2:N2 Effluves 60 12 % vol4 1;9 %vol. = 1:90 N2 D24 I SiF4 (contenant H2 à SiF4/H2:NH3/H2 Effluves 60 12 % voll; = 120 NH3 (dil. à 10 % vol. avec H2) a o5 O o oe

EXEMPLE 43

On forme une couche intermédiaire dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple

34, hormis le remplacement préalable de la cible de sili-

cium polycristallin par une cible de Si3N4, et, en outre,

on forme sur la couche intermédiaire une couche photocon-

ductrice comme décrit dans l'exemple 34.

Ensuite, de même que dans l'exemple 42, on pré-

pare neuf éléments de formation d'image portant des cou-

ches supérieures respectivement A à I, comme indiqué dans le tableau XVII (échantillons n0 D25 à D33), et chaque échantillon est soumis à un essai de formation d'image et de copie de l'image sur du papier de copie. Le résultat est que, dans chaque cas, on obtient une image très claire,

ne dépendant pas de la polarité de la charge.

EXEMPLE 44

A l'aide d'un appareil tel que montré sur les

figures 13, placé dans une chambre propre qui a été complè-

tement blindée, on prépare un élément de formation d'image

pour électrophotographie par les opérations suivantes.

Un substrat 1302 de molybdène, ayant la forme d'un carré de 10 cm de côté et d'une épaisseur de 0,5 mm, dont la surface a été nettoyée, est fixé fermement sur un

élément 1303 de support placé dans une position prédéter-

minée à l'intérieur d'une chambre 1301 de déposition par décharge d'effluves. Le substrat 1302 est chauffé par un élément chauffant 1304, situé à l'intérieur de l'élément

de support 1303, avec une précision + 0,50C. La tempéra-

ture est mesurée directement sur la face arrière du subs-

trat par un thermocouple alumel-chromel. Ensuite, après

confirmation de la fermeture de toutes les valves de l'ap-

pareil, on ouvre complètement la valve principale 1312

afin d'établir dans la chambre 1301 un vide de 666,5.10 6Pa.

Puis on modifie la tension d'entrée de l'élément chauffant

1304 tout en détectant la température du substrat de molyb-

dène jusqu'à ce qu'elle se stabilise à la valeur constante

de 2000C.

Ensuite, on ouvre complètement la valve auxi-

liaire 1309, puis les valves de sortie 1313, 1319, 1331 et 1337 et les valves d'entrée 1315, 1321, 1333 et 1339 afin de retirer suffisammeht de gaz des débitmètres 1314, 1320, 1332 et 1338 pour y établir le vide. Après ferme- ture de la valve auxiliaire 1309 et des valves 1313, 1319, 1331, 1337, on ouvre la valve 1335 d'une bouteille 1336 contenant du gaz SiH4 dilué avec H2 à 10% en volume {désigné ci-après "SiH4(10)/H2} et la valve 1341 de la bouteille 1342 contenant du gaz N2 (pureté: 99,999%), jusqu'à ce que les manomètres de sortie 1334 et 1340 soient

réglés à 100 kPa. On ouvre ensuite progressivement les val-

ves d'entrée 1333, 1339 afin de permettre aux gaz SiH4(10)/ H2 et N2 de pénétrer dans les débitmètres 1332 et 1338,

respectivement. On ouvre ensuite progressivement les val-

ves de sortie 1331, 1337, puis la valve auxiliaire 1309.

On règle les valves d'entrée 1333 et 1339 de manière que le rapport d'alimentation du gaz SiH4 (10)/H2 au gaz N2 soit de 1:1. On règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1309, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1310, jusqu'à ce que la pression régnant dans la chambre -2

1301 devienne égale à 133.10 Pa. Une fois que la pres-

sion intérieure de la. chambre 1301 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale 1312 afin de réduire l'ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani indique 66,5 Pa. Après confirmation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on ouvre l'obturateur 1307 (qui est également utilisé comme l'une des électrodes) et on met en marche la source 1308

d'alimentation en énergie haute fréquence afin d'appli-

quer un courant alternatif de 13,56 MHz entre l'électrode 1303 et l'obturateur 1307 pour déclencher une décharge d'effluves dans la chambre 1301 et établir une puissance

d'entrée de 3 W. Dans ces conditions, la décharge est pro-

longée pendant 1 minute pour former une couche intermé-

diaire par déposition de a-(SixNx):H On arrête 1 y* 1-y* ensuite la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'interrompre la décharge d'effluves-, et, dans ces conditions, on ferme les valves de sortie 1331 et 1337 et les valves d'entrée 1333 et 1339, et on ouvre complètement la valve principale 1312 pour décharger le gaz de la chambre 1301 jusqu'à cequ'un vide de 666,5.10-7Pa soit fait dans cette chambre, la valve auxiliaire 1309

étant ensuite fermée.

Puis on ouvre la valve 1317 de la bouteille 1318 contenant du gaz SiF4 (pureté: 99,999%), contenant 10% en volume de H2 {désigné ci-après "SiF4/H2(10)} et la valve 1323 de la bouteille 1324 contenant du gaz B 2H6 dilué avec H2 à 500 ppm en volume {désigné ci-après "B2H6(500)/H2} afin de régler à 100 kPa les pressions affichées par les

manomètres de sortie 1316 et 1322. On ouvre ensuite pro-

gressivement les valves d'entrée 1315 et 1321 pour permet-

tre au gaz SiF4/H2(10) et au gaz B2H6(500)/H2 de pénétrer dans les débitmètres 1314 et 1320, respectivement. Puis on ouvre progressivement les valves de sortie 1313 et 1319, puis la valve auxiliaire 1309. On règle ainsi les

valves d'entrée 1315 et 1321 afin que le rapport d'alimen-

tation du gaz SiF4/H2(10) au gaz B2H6(500)/H2 soit de 70:1.

Puis, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1310, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1309 et

on ouvre cette dernière jusqu'à ce que la pression inté-

rieure de la chambre devienne égale à 133.10-2 Pa. Une

fois que la pression intérieure de la chambre s'est stabi-

lisée, on ferme progressivement la valve principale 1312 pour en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani 1310 indique 66,5 Pa. Après confirmation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, ainsi que de la fermeture de l'obturateur 1307, on met en marche la source 1308 d'alimentation en énergie

à haute fréquence afin d'appliquer de l'énergie à une fré-

quence de 13,56 MHz entre l'électrode 1303 et l'obturateur 1307, de manière à déclencher une décharge d'effluves dans la chambre 1301 pour établir une puissance d'entrée de W. Après que la décharge d'effluves s'est poursuivie pendant 3 heures pour former une couche photoconductrice, on arrête l'élément chauffant 1304 ainsi que la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence, on laisse le substrat refroidir à 1000C, puis on ferme les valves de sortie 1313 et 1319 et les valves d'entrée 1315 et 1321, la valve principale 1312 étant complètement ouverte afin de donner à la pression intérieure de la chambre 1301 une valeur inférieure à 133.105 Pa. Puis

on ferme la valve principale 1312 et on donne à la pres-

sion intérieure de la chambre 1301 une valeur égale à la pression atmosphérique par l'intermédiaire de la valve de

fuite 1311, et on retire le substrat. Dans ce cas, l'épais-

seur totale des couches est d'environ 9 4m.L'élément de formation d'image pour électrophotographie ainsi préparé est placé dans un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, et une charge d'effluves est effectuée à + 6,0 kV pendant 0,2 seconde, suivie

immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse.

L'image lumineuse est irradiée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène comme

source de lumière, à une intensité de 0,8 lux.sec.

Immédiatement après, des révélateurs chargés négativement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur l'élément de formation d'image pour électrophotographie. Lorsque l'image révélée sur cet élément est reproduite sur du papier de copie par charge d'effluves à + 5,0 kV, on obtient une image claire, de haute densité, ayant un excellent pouvoir

de résolution ainsi qu'une bonne reproductibilité de gra-

dation. Ensuite, l'élément de formation d'image ci-dessus est soumis à une charge d'effluves au moyen d'un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, à - 5,5 kV, pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une exposition de l'image à la lumière, à une intensité de 0,8 lux.s, cette opération étant elle-même suivie immédiatement de l'application en cascade, sur la surface de l'élément, d'un révélateur chargé positivement. Ensuite, par reproduction sur du papier de copie et fixage, on

obtient une image très claire.

Ainsi qu'il ressort du résultat ci-dessus pris en combinaison avec le résultat précédent, l'élément de

formation d'image pour électrophotographie a pour caracté-

ristiques une bipolarité, sans dépendance envers la pola-

rité de la charge.

EXEMPLE 45

Des éléments de formation d'image, représentés par des échantillons no El à E8,sont préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple 44, sauf que le temps de pulvérisation pour former la couche intermédiaire sur le substrat de molybdène est modifié comme indiqué dans le tableau XVIII ci-dessous, et la formation d'une image est effectuée dans le même appareil que celui utilisé dans l'exemple 44, pour donner

les résultats indiqués dans le tableau XVIII.

TABLEAU XVIII

N0 d'échantillon El E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 Temps de formation 10 30 50 180 420 600 1000 1200

de la couche inter-

médiaire (s) Qualité de l'image: Polarité de charge + A Q \ ( > Eg> O a x Polarité de charge - x A (( 0 x Remarques: Appréciations: t excellent Q bon A utilisable en pratique x mauvais Vitesse de déposition du film de la couche

intermédiaire: 0,1 nm/s.

Ainsi qu'il ressort des résultats donnés dans le tableau XVIII,il est nécessaire de former la couche inter-

médiaire à une épaisseur comprise entre 3 et 100 nm.

EXEMPLE 46

Des éléments de formation d'image pour électro-

photographie, représentés par des échantillons n0 E9 à E15, sont préparés par les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple 44, sauf que le rapport d'alimentation du gaz SiH4(10)/12 au gaz N2 est modifié comme indiqué dans le tableau XIX, et la formation d'une image est effectuée par mise en place de l'élément dans le même appareil que celui utilisé dans l'exemple 44, pour

donner les résultats indiqués dans le tableau XIX. Les cou-

ches intermédiaires des seuls échantillons no Ell à E15 sont analysées par spectroscopie électronique d'Auger pour

donner les résultats indiqués dans le tableau XX.

Ainsi au'il ressort des résultats donnés dans les tableaux XIX et XX, il est souhaitable de former une couche intermédiaire dans laquelle la valeur x, concernant le rapport de composition de Si à N, est comprise entre

0,60 et 0,43.

TABLEAU XIX

N d'échantillon SiH4(10)/H2:N2

(rapport d'alimen-

tation) Qualié de l'image copiee: Polarité de charge + Polarité de

charge -

E9 E10 Eli

2:1 1:1 1:2

E12 1:4 E13 1:6 x x x A 0 x x x A t E14 1:8 ElS5 1:10 Remarques: Appréciation excellent O bon A utilisable en pratique x mauvais

TABLEAU XX

N d'échantillon x Bil 0,66 E12 0,58 E13 0,50 E14 0,43 El5 0,43

EXEMPLE 47

Apres formation d'une couche intermédiaire dans les mêmes conditions et dans les mêmes opérations que dans l'exemple 44, on ferme la valve 1335 de la bouteille 1336 et la valve 1341 de la bouteille 1342 et on établit dans la chambre 1301 un vide de 666,5.10-7 Pa. Puis on ferme la valve auxiliaire 1309, puis les valves de sortie 1331, 1337 et les valves d'entrée 1333, 1339. Ensuite, on ouvre la valve 1317 de la bouteille 1318 contenant du Si4/H2(10) et on règle à 100 kPa la pression affichée par le manomètre de sortie, puis on ouvre progressivement la valve d'entrée

1315 pour laisser le gaz Si4/H2(10) pénétrer dans le débit-

mètre 1314. On ouvre ensuite progressivement la valve de

sortie 1313, puis la valve auxiliaire 1309.

Ensuite, tout en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1310, on règle-l'ouverture de la valve auxiliaire 1309 et on ouvre cette valve jusqu'à ce que la 0 0 G o pression intérieure de la chambre 1301 devienne égale à 133.10 2 Pa. Une fois que la pression intérieure de. la chambre s'est stabilisée, on ferme progressivement la

valve principale 1312 afin d'en réduire l'ouverture jus-

qu'à ce que le manomètre de Pirani 1310 indique 66,5 Pa. Après confirmation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on ferme l'obturateur 1307, puis on met en marche la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer une énergie de fréquence égale à 13,56 MHz entre les électrodes 1307 et 1303, ce qui déclenche une décharge d'effluves dans la chambre 1301 pour établir une puissance d'entrée de 60 W. La décharge d'effluves est prolongée pendant 3 heures pour

former une couche photoconductrice, puis on arrête l'élé-

ment chauffant 1304, ainsi que la source 1308 d'alimenta-

tion en énergie à haute fréquence. Après refroidissement du substrat à une température de 100'C, on ferme la valve

de sortie 1313 et la valve d'entrée 1315, la valve princi-

pale 1312 étant complètement ouverte afin d'établir dans la chambre 1301 un vide de 133.10 5 Pa ou moins. Ensuite, on ferme la valve principale 1312 et on met la chambre 1301 à l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de

fuite 1311, et on retire le substrat sur lequel les diffé-

rentes couches ont été formées. Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches s'avère être d'environ 9 lim.L'élément

de formation d'image pour électrophotographie ainsi pré-

paré est soumis à un essai dé formation d'image sur du papier de copie. Le résultat est que l'image formée par décharge d'effluves négatives est de très bonne qualité et très claire par rapport à celle formée par décharge d'effluves positives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple dépend de la

polarité de la charge.

EXEMPLE 48

Après formation d'une couche intermédiaire

pendant 1 minute, puis formation d'une couche photoconduc-

trice pendant 5 heures sur un substrat de molybdène, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 44, on arrête la source 1308 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'interrompre la décharge d'effluves. Dans ces conditions, on ferme les valves de sortie 1313 et 1319 et on ouvre de nouveau les valves de sortie 1331 et 1337, ce qui établit les mêmes conditions que pour la formation de la couche intermédiaire. Puis on met en marche la source d'alimentation en énergie haute fréquence afin que la décharge d'effluves reprenne. La puissance d'entrée est de 3 W, c'est-à-dire également la même que celle utilisée pour la formation de la couche intermédiaire. Ainsi, la décharge d'effluves est prolongée pendant 2 minutes pour former une couche supérieure sur la couche photoconductrice. On arrête ensuite l'élément chauffant 1304 et la source 1308 d'alimentation en énergie

haute fréquence et on laisse le substrat refroidir. Lors-

que la température du substrat atteint 1000C, on ferme les valves de sortie 1331 et 1337 et les valves d'entrée 1333 et 1339, la valve principale-1312 étant complètement

ouverte, afin d'établir dans la chambre un vide de 133.10 5Pa.

Puis on ferme la valve principale 1312 pour ramener la chambre 1301 à la pression atmosphérique par l'intermédiaire de la valve de fuite 1311, de façon que le substrat, sur lequel les différentes couches ont été formées, soit prêt à être

retiré.

L'élément de formation d'image pour électropho-

tographie ainsi préparé est placé dans le même appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière que celui utilisé dans l'exemple 44, appareil dans lequel une charge d'effluves est effectuée à + 6 kV pendant 0,2 s, suivie immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse. L'irradiation de l'image lumineuse s'effectue à travers une mire d'essai du type transparent, avec une

lampe au tungstène comme source de lumière et à une inten-

sité de 1,0 lux.s.

Immédiatement après, des révélateurs chargés négativement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément, de manière que l'on obtienne une bonne image sur la surface de l'élément. Lorsque l'image révélée sur l'élément est reproduite sur du papier de copie par décharge d'effluves à + 5,0 kV, on obtient une image claire, très dense, ayant

un excellent pouvoir de résolution et une bonne reproduc-

tibilité de gradation. De même, une bonne image est obtenue par combinaison d'une charge d'effluves à - 5,5 kV et

d'un révélateur chargé positivement.

EXEMPLE 49

Après formation d'une couche intermédiaire pen-

dant 1 minute sur un substrat de molybdène, dans des condi-

tions et par des opérations analogues à celles de l'exem-

ple 44, on établit dans la chambre de déposition un vide de 666,5.10-7 Pa, puis on introduit dans cette chambre du gaz

SiF4/H2(10) par les mêmes opérations que dans l'exemple 44.

Ensuite, sous la pression de 100 kPa d'un gaz (affichée sur le manomètre de sortie 1322), provenant, par l'intermédiaire de la valve d'entrée 1321, de la bouteille 1324 de B2H6(500)/ H2, on règle la valve d'entrée 1321 et la valve de sortie

1319 afin de déterminer l'ouverture de cette valve de sor-

tie 1319 pour que la valeur affichée sur le débitmètre 1320 puisse être égale à 1/15e du débit d'écoulement de SiF4/H2

(10), cette opération étant suivie d'une stabilisation.

Ensuite, l'obturateur 1307 étant fermé et la source 1308 d'alimentation en énergie haute fréquence étant en marche, la décharge d'effluves reprend. La puissance d'entrée appliquée est ainsi de 60 W. Ainsi, la décharge d'effluves est prolongée pendant 4 heures supplémentaires

pour former une couche photoconductrice sur la couche inter-

médiaire. On arrête ensuite l'élément chauffant 1304 et la source 1308 d'alimentation en énergie haute fréquence et, après refroidissement du substrat à 1000C, on ferme les valves de sortie 1313 et 1319 et les valves d'entrée 1315

et 1321, la valve principale 1312 étant complètement -

ouverte, afin d'établir dans la chambre 1301 un vide de 133.10 5 Pa. On met ensuite la chambre 1301 à l'atmosphère

par l'intermédiaire de la valve de fuite 1311, avec ferme-

ture de la valve principale 1312. Dans ces conditions, on

retire le substrat sur lequel les couches ont été formées.

Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches formées est

d'environ 10 Vm.

L'élément de formation d'image pour électropho-

tographie ainsi préparé est utilisé pour la formation

d'une image sur du papier de copie, par les mêmes opéra-

tions et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 44.

L'image formée par décharge d'effluves positives est excellente et claire par rapport à celle formée par décharge d'effluves négatives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple

s'avère être dépendant de la polarité de la charge.

EXEMPLE 50

Après formation d'une couche intermédiaire pen-

dant 1 minute sur un substrat de molybdène, par les mêmes

opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exem-

ple 44, on établit dans la chambre de déposition un vide de 666,5.10-7 Pa et on introduit dans cette chambre 1301 du gaz SiF4/H2(10), par les mêmes opérations que dans l'exemple 44. Puis, sous la pression du gaz PF5 dilué à 250 ppm en volume avec du H2 {PF5(250)/H2; pureté: 99,999%1 provenant de la bouteille 1330 par l'intermédiaire de la valve 1327 d'entrée, sous une pression de 100 kPa (affichée au manomètre de sortie 1328), on règle la valve d'entrée 1327 et la valve de sortie 1325 afin que l'ouverture de cette valve de sortie 1325 soit déterminée pour que la valeur affichée par le débitmètre 1326 soit égale à 1/60e du débit d'écoulement du gaz SiF4/H2(10), cette opération

étant suivie d'une stabilisation.

Ensuite, l'obturateur 1307 étant fermé, on remet en marche la source 1308 d'alimentation en énergie haute fréquence afin que la décharge d'effluves reprenne. La puissance d'entrée appliquée est de 60 W. Ainsi, la7

décharge d'effluves est prolongée pendant 4 heures supplé-

mentaires pour former une couche photoconductrice sur la couche intermédiaire. On arrête l'élément chauffant 1304

et la source 1308 d'alimentation en énergie haute fré-

quence et, après refroidissement du substrat à 1000C, on ferme les valves de sortie 1313 et 1325 et les valves

d'entrée 1315 et 1327, la valve principale 1312 étant com-

plètement ouverte afin d'établir dans la chambre un vide de 133.10-5 Pa. Puis on met la chambre 1301 à l'atmosphère

par l'intermédiaire de la valve de fuite 1311, avec ferme-

ture de la valve principale 1312, et on retire le substrat sur lequel les différentes couches ont été formées. Dans

ce cas, l'épaisseur totale des couches formées est d'envi-

ron 11 vm.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

* graphie ainsi préparé est utilisé pour la formation d'une image sur du papier de copie, par les mêmes opérations et

dans les mêmes conditions que dans l'exemple 44. Le résul-

tat est que l'image formée par décharge d'effluves néga-

tives est d'excellente qualité et extrêmement claire par

rapport à celle formée par décharge d'effluves positives.

Ce résultat montre que l'élément de formation d'image

obtenu dans cet exemple dépend de la polarité de la charge.

EXEMPLE 51

A la place du substrat de molybdène,on utilise

du verre "Corning 7059" (carré de 4 x 4 cm, 1 mm d'épais-

seur, poli sur ses deux surfaces), ayant des surfaces nettoyées dont l'une est recouverte d'un revêtement ITO

de 100 nm d'épaisseur, appliqué par le procédé de déposi-

tion de vapeur par faisceau électronique, cet élément étant placé sur le support 1303., dans le même appareil que celui utilisé dans l'exemple 44 (figure 13), avec la surface

à revêtement ITO tournée vers le haut.

La bouteille 1342 de gaz N2 est également rem-

placée par une bouteille contenant du gaz NH3 dilué.avec

du H2 à 10% en volume {désigné ci-après -NH3(10)/H2}.

Le rapport d'alimentation de SiH4 (10)/H2 à NH3 (10)/H2 pour former la couche intermédiaire est réglé à 1:20. Dans des conditions par ailleurs identiques à celles de l'exemple 47, on forme sur le substrat ITO la couche intermédiaire et la couche photoconductrice,puis l'élément de formation

d'image ainsi préparé est retiré de la chambre de déposi-

tion 1301. Un essai de formation d'image est effectué par mise en place de cet élément dans un appareil d'essai de charge et d'exposition à la lumière, analogue à celui utilisé dans l'exemple 44. Le résultat est une image révélée de très bonne qualité, de contraste élevé, obtenue sur du papier de copie par combinaison d'une charge d'effluves à

- 5,5 kV et d'un révélateur chargé positivement.

EXEMPLE 52

Par les mêmes opérations et dans les mêmes condi-

tions que dans l'exemple 44, on prépare 9-échantillons d'éléments de formation d'image sur lesquels des couches photoconductrices sont formées. Ensuite, sur la couche photoconductrice de chacun de ces échantillons, on forme une couche supérieure dans diverses conditions A à I indiquées dans le tableau XXI,pour préparer 9 échantillons (échantillons n0 E16 à E24) portant des couches supérieures correspondantes. Pour former la couche supérieure A par le procédé de pulvérisation, on remplace la cible 1305 par une cible de silicium polycristallin partiellement revêtue d'une cible de graphite, et on remplace en outre la bouteille 1342 de gaz N2 par une bouteille de gaz Ar, alors que, pour former la couche supérieure E, on remplace la cible par une cible de Si3N4 et la bouteille 1342 de gaz N2 par

une bouteille contenant du gaz N2 dilué à 50% avec Ar.

Pour former la couche supérieure B par le procédé à décharge d'effluves, on remplace la bouteille 1324 de gaz B2H6 (500)/H2 par une bouteille de gaz C2H4 dilué avec H2 à 10% en volume; pour former la couche supérieure C, on remplace la bouteille 1324 de gaz B2H6(500)/H2 par une bouteille de Si(CH3)4 dilué à 10% en volume avec H2; pour former la couche supérieure D, on remplace la bouteille 1324 de gaz B2H6(50)/H2 par une bouteille degaz C2H4(10)/ H2 de même que pour la formation de la couche supérieure B;

pour former la couche supérieure G, on remplace la bou-

teille 1330 de gaz PH5(250)/H2 par la bouteille de gaz

NH3 dilué avec H2 à 10% en volume; et pour former la cou-

che supérieure I, on remplace la bouteille 1330 de gaz PF5 (250)/H2 par la bouteille de gaz NH3 dilué à 10% en volume

avec H2{NH3 (10)/H2}.

Chacun des 9 éléments de formation d'image

ainsi préparés, portant respectivement les couches supé-

rieures A à I, est utilisé pour former une image visible et pour reproduire cette image sur du papier de copie, de même que dans l'exemple 44. On obtient alors une image révélée très claire, ne dépendant pas de la polarité de

la charge.

T A B L E A U XXI

N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm)

Cible de Si polycris-

tallin; cible dé graphite Si:C = 1:9 (rapport de surfaces) SiH4 (dil. à 10 % vol. avec H2); C2H4 (dil. à 10 % vol. avec H2) Si(CH3)4 (dil. à 10 % vol. avec H2) SiF4 (contenant H2 à % vol.) C2H4 (dil. à 10 % vol. avec H2) Cible de Si3N4 N2 (dil. à 50 % vol. avec Ar) SiH4/H2:C2H4/H2 = 1:9 Effluves Effluves SiF4/H2:C2H4/H2 Effluves = 1:9

Pulvéri-

sation 3 12w

3 1 2 _%

3 12

12

E16 A E17 B

Pulvéri-

sation E18 E19 C D E E20 r>. o o aD w NO T A B L E A U XXI (Suite) N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm) E21 F SiH4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H2:N2 Effluves 3 12 avec H2) 1:10 N2 E22 G SiH2 (dil. à 10 % vol. avec H2) SiH4/H2:NH3/H2 Effluves 3 12 NH3 (dil. à 10 % vol. = 1:2 avec H2) E23 H SiF4 (contenant H2 à SiF4/H2:N2 Effluves 60 12 % vol.)

N2 = 1:90

N2 E24 I SiF4 (contenant H2 à % vol.) SiF4/H2:NH3/H2 Effluves 60 12 NH3 (dil. à 10 % vol. = 1:20 avec H2) w t'. NO o co w No

EXEMPLE 53

A l'aide d'un appareil tel que montré sur.la

figure 14, placé dans une chambre propre qui a été complète-

ment blindée, on prépare un élément de formation d'image pour électrophotographie par les opérations suivantes. Un substrat 1409 de molybdène, ayant la forme d'un carré de 10 cm de côté et d'une épaisseur de 0,5 mm, dont la surface a été nettoyée, est fixé fermement sur un

élément 1402 de support placé dans une position prédétermi-

née à l'intérieur d'une chambre 1401 de déposition. Le substrat 1409 est chauffé par un élément chauffant 1408, situé à l'intérieur de l'élément 1403 de support, avec une précision de + 0,50C. La température est mesurée directement

sur la face arrière du substrat par un thermocouple alumel-

chromel. Puis, après confirmation de la fermeture de tou-

tes les valves de l'appareil, on ouvre complètement la

valve principale 1410 afin de décharger le gaz de la cham-

bre 1401 jusqu'à ce qu'un vide de 666,5.10 6 Pa soit fait dans cette dernière. Ensuite, on élève la tension d'entrée de l'élément chauffant 1408 en faisant varier sa tension

d'alimentation, tout en détectant la température du subs-

trat jusqu'à ce qu'elle se stabilise à la valeur constante

de 2000C.

On ouvre ensuite complètement la valve supplémen-

taire 1440, puis les valves de sortie 1425, 1426 et 1427

et les valves d'entrée 1420-2, 1421 et 1422 afin de déga-

zer suffisamment les débitmètres 1416, 1417 et 1418 pour y établir le vide. Après fermeture de la valve auxiliaire 1440 et des valves 1425, 1426, 1427, 1420-2, 1421 et 1422, on ouvre la valve 1430 de la bouteille 1411 contenant du gaz SiF4 (pureté: 99,999%) avec une teneur en H2 de 10% en volume Idésigné ci-après "SiF4/1H2(10)} et la valve 1431 de la bouteille 1412 contenant du gaz N2 (pureté: 99,999%) pour régler à 100 kPa les pressions affichées par'les manomètres de sortie 1435 et 1436. On ouvre ensuite progressivement les valves d'entrée 1420-2 et 1421 pour permettre au gaz SiF4/H2(10) et au gaz N2 de pénétrer dans les débitmètres 1416 et 1417, respectivement. On ouvre ensuite progressivement les valves de sortie 1425 et 1426, puis la valve auxiliaire 1440. On règle les valves d'entrée 1420-2 et 1421 de manière que le rapport d'alimentation du

gaz SiF4/H2(10) au gaz N2 soit de 1:90. Ensuite, en surveil-

lant attentivement le manomètre de Pirani 1441, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1440 et on ouvre cette

dernière jusqu'à ce que la pression intérieure de la cham-

bre 1401 devienne égale à 133.10-2 Pa. Une fois que la pres-

sion intérieure de la chambre 1401 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale 1410 pour en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani

1441 indique 66,5 Pa. Après confirmation de la stabilisa-

tion de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on met en marche la source 1442 d'alimentation en énergie

haute fréquence afin d'appliquer de l'énergie à une fré-

quence de 13,56 MHz à la bobine 1443 d'induction pour déclencher ainsi une décharge d'effluves dans la chambre

1401 au niveau de la bobine (partie supérieure de la cham-

bre) afin d'établir une puissance d'entrée de 60 W. Les conditions cidessus sont maintenues pendant 1 minute

pour déposer une couche intermédiaire sur le substrat.

Ensuite, la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence étant arrêtée pour interrompre la décharge d'effluves, on ferme les valves de sortie 1425 et 1426, et on ouvre la valve 1432 de la bouteille 1413 contenant du

gaz B2H6 dilué avec H2 à 500 ppm en volume {désigné ci-

après "B2H6(500)/H2"} pour régler à 100 kPa la pression affichée par le manomètre de sortie 1437, et on ouvre ensuite progressivement la valve d'alimentation 1422 pour

permettre au gaz B2H6(500)/H2 de pénétrer dans le débitmè-

tre 1418. On ouvre ensuite progressivement la valve de sortie 1427. On règle les-valves d'entrée 1420-2 et 1422 de manière que le rapport d'alimentation du gaz B2H6(500)/ H2 au gaz SiF4/H2(10) soit de 1:70. Ensuite, de même que pour la formation de la couche intermédiaire, on règle les ouvertures de la valve auxiliaire 1440 et de la valve principale 1410 afin que le manomètre de Pirani indique

66,5 Pa, cette opération étant suivie d'une stabilisation.

Puis on met en marche la source d'alimentation

en énergie haute fréquence afin que la décharge d'efflu-

ves reprenne. La puissance d'entrée est de 60 W, c'est-à-

dire la même que précédemment.

Après que la décharge d'effluves s'est prolongée pendant 3 heures pour former une couche photoconductrice, on arrête l'élément chauffant 1408 ainsi que la source 1442 d'alimentation en énergie haute fréquence, on laisse le substrat refroidir à 1000C, puis on ferme les valves de sortie 1425 et 1427 et les valves d'entrée 1420-2 et 1422, la valve principale 1410 étant complètement ouverte, afin de donner à la pression intérieure de la chambre 1401 -5 une valeur inférieure à 133.10 Pa. Puis on ferme la valve principale 1410 et on donne à la pression intérieure de la chambre une valeur égale à la pression atmosphérique par l'intermédiaire de la valve de fuite 1443, et on retire le substrat sur lequel les différentes couches ont été formées. Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches est

d'environ 9 gm.L'élément de formation d'image pour élec-

trophotographie ainsi préparé est placé dans un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, et une charge d'effluves est effectuée à + 6,0 kV pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse. Cette image-est irradiée à travers une

mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungs-

tène comme source de lumière, à un dosage de 0,8 lux.s.

Immédiatement après, des révélateurs chargés négativement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur l'élément de formation d'image pour électrophotographie. Lorsque l'image révélée sur cet élément est reproduite sur le papier de copie par charge d'effluves à + 0,5 kV, on obtient une image claire, de haute densité, ayant un excellent pouvoir

de résolution ainsi qu'une bonne reproductibilité de grada-

tion. - Ensuite, l'élément de formation d'image ci-dessus est soumis à une charge d'effluves au moyen d'un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, à - 5,5 kV, pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une exposition de l'image à la lumière à une intensité de 0,8 lux.s, cette opération étant elle-même suivie immédiatement de l'application en cascade sur la surface de l'élément d'un révélateur chargé positivement. Ensuite, par reproduction sur du papier de copie et fixage, on

obtient une image très claire.

Ainsi qu'il ressort des résultats ci-dessus, l'élément de formation d'image pour électrophotographie obtenu dans cet exemple présente les caractéristiques d'un élément de formation d'image à bipolarité, ne dépendant

pas de la polarité de la charge.

EXEMPLE 54

Des éléments de formation d'image, représentés par des échantillons n0 Fl à F8 dans le tableau XXII, sont

préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes opéra-

tions que dans l'exemple 53, sauf que le temps de maintien

de la décharge d'effluves pour former la couche intermé-

diaire sur le substrat de molybdène est modifié comme indi-

qué dans le tableau XXII ci-dessous, et la formation d'image est effectuée par mise en place dans le même appareil que celui de l'exemple 53 pour donner les résultats indiqués

dans le tableau XXII.

TABLEAU XXII

N d'échantillon F1 Temps de formation 10

de la couche inter-

médiaire (s) Qualité de l'image: Polarité de charge + A Polarité de charge - x Remarques Appréciations:< Vitesse de déposition du

film de la-

couche intermé-

diaire:

F2 F3 F4 F5

50 180 420

@ @

F6 F7

600 1000

O A

O A

excellent O bon A utilisable en pratique x mauvais 0,1 nm/s Ainsi qu'il ressort des résultats donnés dans le

tableau XXII,il est nécessaire de former la couche intermé-

diaire à une épaisseur de l'ordre de 3 à 100 nm.

EXEMPLE 55

Des éléments de formation d'image pour électro-

photographie, représentés par des échantillons n F9 à F15, sont préparés dans les mêmes conditions et par les mêmes

opérations que dans l'exemple 53, sauf que le rapport d'a-

limentation du gaz SiF4/H2(10) au gaz N2 est modifié comme indiqué dans le tableau X.III ci-dessous et la formation d'une image est effectuée par mise en place des éléments dans le

même appareil que dans l'exemple 53 pour donner les résul-

tats indiqués dans le tableau XXIII.Les couches intermédiaires des seuls échantillons n Fll à F15 sont analysées par

spectroscopie électronique d'Auger pour donner les résul-

tats indiqués dans le tableau XXIV.

F8 x x 0 A Ainsi qu'il ressort des résultats des tableaux =2-Ii et xXkV, pour atteindreles objectifs de l'invention, il est nécessaire de former la couche intermédiaire de manière

que le rapport de composition x de Si à N puisse être com-

pris entre 0,43 et 0,60.

TABLEAU XXIII

N d'échantillon SiF4/H2(10):N2

(rapport d'ali-

mentation) Qualité de l'image copiée: Polarité de charge + Polarité de

charge -

Remarques: Appréciations:

F9 F10

1:10 1:30

Fil 1:50 F12 1:70 F13 1:80 F14 1:90 x x x A t x x x A à t o A --X excellent bon utilisable mauvais F15 1:100 o o en pratique N d'échantillon -

TABLEAU XXIV

Fll F12

0,66 0,58

EXEMPLE 56

Le substrat de molybdène est placé de la même manière que dans l'exemple 53, et un vide de 666,5.10-6 Pa est établi dans la chambre 1401 de déposition par décharge

d'effluves montrée sur la figure 14. Apres que la tempéra-

ture du substrat a été maintenue à 200 C, on établit un vide de 666,5.106 Pa, par les mêmes opérations que dans l'exemple 53, dans les circuits d'alimentation en gaz SiF4/ H2(10) et N2. Puis on ferme la valve auxiliaire 1440, les F13 0,51 F14 0,43 F15 0,43 valves de sortie 1425 et 1426 et les valves d'entrée 1420-2 et 1421, puis on ouvre la valve 1430 de la bouteille 1411 de gaz SiF4/H2(10) et la valve 1431 de la bouteille de gaz N2 afin de régler à 100 kPa les pressions affichées par les manomètres de sortie 1435 et 1436. On ouvre ensuite progressivement les valves d'entrée 1420-2 et 1421 pour permettre au gaz SiF4/H2(10) et au gaz N2 de pénétrer dans les débitmètres 1416 et 1417, respectivement. Ensuite, on ouvre progressivement les valves de sortie 1425 et 1426, puis on ouvre la valve auxiliaire 1440. On règle les valves

d'entrée 1420-2 et 1421 de manière que le rapport d'alimen-

tation du gaz SiF4/H2(10) au gaz N2 soit de 1:90. Puis, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1441, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1440 et on ouvre cette valve 1440 jusqu'à ce que la pression intérieure de la chambre 1401 devienne égale à 133.10 2 Pa. Une fois que la pression intérieure de la chambre 1401 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale 1410 afin d'en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le manomètre de Pirani 1441 indique 66,5 Pa. Après que l'alimentation en gaz s'est stabilisée pour établir une pression intérieure constante dans la chambre et que la température du substrat s'est

stabilisée à 200'C, on met en marche la source 1442 d'ali-

mentation en énergie haute fréquence, de même que dans l'exemple 53, pour déclencher une décharge d'effluves à une puissance d'entrée de 60 W, laquelle condition est

maintenue pendant 1 minute pour former une couche intermé-

diaire sur le substrat. Ensuite, on arrête la source 1442

d'alimentation en énergie haute fréquence afin d'interrom-

pre la décharge d'effluves. Dans ces conditions, on ferme la valve de sortie 1426. Puis, par les mêmes opérations que pour la formation de la couche photoconductrice dans l'exemple 53, hormis l'absence complète d'écoulement de gaz B2H6<500)/H2, on introduit du gaz SiF4/H2(10) dans la

chambre 1401.

Ensuite, on met en marche la source 1442 d'ali-

mentation en énergie haute fréquence afin que la décharge d'effluves reprenne. La puissance d'entrée est de 60W, de même que précédemment. Après que la décharge d'effluves s'est prolongée pendant 5 heures pour former une couche photoconductrice, on arrête l'élément chauffant 1408 ainsi que la source 1442 d'alimentation en énergie haute fréquence, on laisse le substrat refroidir à 1000Ci puis on ferme la valve de sortie 1425 et les valves d'entrée 1420-2 et 1421, la valve principale 1410 étant complètement ouverte, ce qui donne à la pression intérieure de la chambre 1401 une valeur

inférieure à 133.10-5 Pa. On ferme ensuite la valve princi-

pale 1410 et on donne à la pression intérieure de la cham-

bre une valeur égale à celle de l'atmosphère par l'intermé-

diaire de la valve de fuite 1444, et on retire le substrat sur lequel chacune des couches a été formée. Dans ce cas,

l'épaisseur totale des couches est d'environ 15 gm.

L'élément de formation d'image pour électropho-

tographie ainsi préparé est utilisé pour la formation

d'une image sur du papier de copie, par les mêmes opéra-

tions et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 53.

L'image formée par décharge d'effluves négatives est excel-

lente et claire par rapport à celle formée par décharge d'effluves positives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple s'avère être

dépendant de la polarité de la charge.

EXEMPLE 57

Après formation d'une couche intermédiaire pen-

dant 1 minute sur un substrat de molybdène, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 53, on arrête la source 1442 d'alimentation en énergie

haute fréquence pour interrompre la décharge d'effluves.

Dans ces conditions, on ferme la valve de sortie 1426 et on ouvre la valve 1433 de la bouteille 1414 contenant du gaz PH3 dilué à 250 ppm en volume avec H2 {désigné ci-après "PH 3(250)/H2"} et on règle à 100 kPa la pression affichée

par le manomètre de sortie 1438. On ouvre ensuite progres-

sivement la valve d'alimentation 1423 pour laisser le gaz PH3(250)/H2 pénétrer dans le débitmètre 1419. On ouvre ensuite progressivement la valve de sortie 1428. Les valves d'alimentation 1420-2 et 1423 sont ainsi réglées de manière que le rapport d'alimentation du gaz PH3(250)/H2 au gaz

SiF4/H2(10) puisse être de 1:60.

Ensuite, on règle les ouvertures de la valve auxiliaire 1440 et de la valve principale 1410 et on les

stabilise, de même que pour la formation de la couche inter-

médiaire, jusqu'à ce que le manomètre de Pirani 1441 indique

66,5 Pa. Puis on remet en marche la source 1442 d'alimenta-

tion en énergie à haute fréquence afin que la décharge

d'effluves reprenne avec une puissance d'entrée de 60W.

Après que la décharge d'effluves s'est prolongée pendant

4 heures supplémentaires pour former une couche photocon-

ductrice, on arrête l'élément chauffant 1408 ainsi que la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence, on laisse le substrat refroidir à 1000C, puis on ferme les valves de sortie 1425 et 1428 et les valves d'entrée 1420-2, 1421 et 1423, la valve principale 1410 étant complètement ouverte, afin de donner à la pression intérieure de la chambre 1401 une valeur inférieure à 133.10-5 Pa. Puis on ferme la valve principale 1410 et on donne à la pression intérieure de la chambre 1401 une valeur égale à celle de l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1444, et on retire le substrat sur lequel les différentes couches ont été formées. Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches

est d'environ 11 pm.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est soumis à un essai de formation d'image sur du papier de copie. Le résultat est que l'image formée par une décharge d'effluves négatives est de très bonne qualité et très claire par rapport à celle formée par une décharge d'effluves positives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple

dépend de la polarité de la charge.

Exemple 58

On forme la couche intermédiaire et la couche photoconductrice sur le substrat de molybdène, dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations que dans l'exemple 53, hormis que, après formation de la couche intermédiaire sur le substrat de molybdène, on fait passer à 1:15 le rapport d'alimentation du gaz B2H6(500)/H2 au

gaz SiF4/H2(10) pour former la couche photoconductrice.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est soumis à un essai de formation d'image sur du papier de copie. Le résultat est que l'image formée par décharge d'effluves positives est de bonne qualité et très claire par rapport à celle formée par décharge d'effluves négatives. Ce résultat montre que l'élément de formation d'image préparé dans cet exemple dépend de la polarité de la charge. Cependant, la dépendance envers la polarité de la charge est opposée à celle des éléments de

formation d'image obtenus dans les exemples 56 et 57.

Exemple 59

Après formation d'une couche intermédiaire pendant une minute, puis formation d'une couche photoconductrice pendant 5 heures sur un substrat de molybdène, par les mêmes opérations et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 53, on arrête la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'interrompre la décharge d'effluves. Dans ces conditions, on ferme la valve 1427 de sortie et on ouvre la valve 1426 de sortie afin d'établir de nouveau les mêmes conditions que pour la formation de la couche intermédiaire. Puis on met en marche la source d'alimentation en énergie à haute fréquence afin que la décharge d'effluves reprenne. La puissance d'entrée est

de 60W, c'est-à-dire également la même que pour la forma-

tion de la couche intermédiaire. Ainsi, la décharge d'effluves est prolongée pendant 2 minutes pour former une couche supérieure sur la couche photoconductrice. Puis on

arrête l'élément chauffant 1408 et la source 1442 d'ali-

mentation en énergie à haute fréquence et on laisse le substrat refroidir. Lorsque la température du substrat atteint 1000C, on ferme les valves de sortie 1425 et 1426

et les valves d'entrée 1420-2, 1421 et 1422, la valve prin-

cipale étant complètement ouverte, ce qui établit dans la chambre 1401 un vide de 133.10Q5 Pa. Puis on ferme la valve principale 1410 afin de ramener la chambre 1401 à l'atmos- phère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1444, et on retire le substrat sur lequel les différentes couches

ont été formées.

L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est placé dans le même appareil expé-

rimental de charge et d'exposition à la lumière que celui utilisé dans l'exemple 53, appareil dans lequel une charge d'effluves est effectuée à + 6 kV pendant 0,2 seconde, suivie

immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse.

L'irradiation de l'image lumineuse s'effectue à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène

comme source de lumière, à une intensité de 1,0 lux.seconde.

Immédiatement après, des révélateurs chargés néga-

tivement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément, et on obtient alors une bonne image révélée sur la surface de l'élément. Lorsque l'image révélée sur cet élément est reproduite sur du papier de copie par décharge d'effluves à + 5,0 kV, on obtient une image claire et très dense, ayant

un excellent pouvoir de résolution ainsi qu'une bonne re-

productibilité de gradation. De même, une bonne image est obtenue par combinaison d'une charge d'effluves à -5,5 kV

et d'un révélateur chargé positivement.

Exemple 60

Un substrat portant un revêtement ITO sur l'une de ses surfaces, ce revêtement ayant une épaisseur de 100 nanomètres et étant déposé par le procédé de déposition de vapeur par faisceau électronique, est placé sur l'élément 1403 de support, dans le même appareil que celui utilisé dans l'exemple 53 (figure 14), la surface à revêtement ITO étant tournée vers le haut. Ensuite, par les mêmes opérations que celles décrites dans l'exemple 53, on établit dans la chambre 1401 de déposition par décharge d'effluves un vide de 666,5.10-6 Pa, et on maintient la température du substrat à 150'C. Puis on ouvre complètement la valve auxiliaire 1440, puis les valves de sortie 1425, 1427 et 1429 et les valves d'entrée 14202, 1422 et 1424 afin d'effectuer un dégazage suffisant, également dans les débit- mètres 1416, 1418 et 1420-1, pour y établir le vide. Après fermeture de la valve auxiliaire 140 et des valves 1426, 1427, 1429, 1417, 1418 et 1420-2, on ouvre la valve 1434 de la bouteille 1415 contenant du NH3 dilué avec H2 à 10 % en volume /désigné ci-après "NH3(10)/H2"; pureté: 99,999%_7 et la valve 1430 de la bouteille 1411 de gaz SiF4/H2<10) afin de régler à 100 kPa les pressions affichées par les manomètres de sortie. Puis on ouvre progressivement les valves d'entrée 1420-2 et 1424 pour permettre au gaz

SiF4/H2(10) et au gaz NH3(10)/N2 de pénétrer, respective-

ment, dans les débitmètres 1416 et 1420-1. La valve auxi-

liaire 1440 est ensuite ouverte progressivement. On règle les valves d'entrée 1420-2 et 1424 afin que le rapport d'alimentation du gaz SiF4/H2(10) au gaz NH3(10)/H2 soit de 1:20. Puis, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1441, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire

1440 et on ouvre cette valve 1440 jusqu'à ce que la pres-

sion intérieure de la chambre 1401 devienne égale à 133.10 2 Pa.

Après que la pression intérieure de la chambre 1401 s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve principale

1410 afin d'en réduire l'ouverture jusqu'à ce que la mano-

mètre de Pirani 1441 indique 66,5 Pa. Après confirmation

de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pres-

sion intérieure, on met en marche la source 1442 d'alimen-

tation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer une énergie à une fréquence de 13,56 MHz à la bobine 1443 d'induction, ce qui déclenche une décharge d'effluves dans la chambre 1401, au niveau de la bobine (partie supérieure

de la chambre) pour établir une puissance d'entrée de 60W.

Les conditions ci-dessus sont maintenues pendant une minute pour déposer une couche intermédiaire sur le substrat. Puis, la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence étant arrêtée pour interrompre la décharge d'effluves, on ferme la valve de sortie 1429 et la valve d'entrée 1424, cette opération étant suivie d'une manoeuvre de valves

analogue à celle effectuée pour former la couche inter-

médiaire, afin de régler la pression intérieure de la chambre 1401 à 66,5 Pa.

Ensuite, on met en marche la source d'alimenta-

* tion en énergie à haute fréquence afin que la décharge -d'effluves reprenne. La puissance d'entrée est de 60W, c'est-à-dire la même que celle utilisée pour la formation de la couche intermédiaire. La décharge d'effluves est

ainsi prolongée pendant 3 heures supplémentaires pour for-

mer une couche photoconductrice, puis l'élément chauffant 1408 est arrêté, de même que la source 1442 d'alimentation en énergie à haute fréquence. Après refroidissement du substrat à une température de 100VC, on ferme la valve de sortie 1425 et les valves d'entrée 1420-2 et 1424, la valve principale 1410 étant complètement ouverte afin d'établir dans la chambre 1401 un vide de 133.10 5 Pa ou moins. On ferme ensuite la valve principale 1410 et on donne à la pression intérieure de la chambre 1401 une valeur égale à celle de l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve de fuite 1444, et on retire le substrat sur lequel les différentes couches ont été formées. Dans ce

cas, l'épaisseur totale des couches s'avère être d'envi-

ron 9 gm.L'élément de formation d'image pour électrophoto-

graphie ainsi préparé est placé dans un appareil expéri-

mental de charge et d'exposition à la lumière, et une

charge d'effluves est effectuée à -5,5 kV pendant 0,2 se-

conde, suivie immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse. L'image lumineuse est irradiée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène

comme source de lumière et à une intensité de 1,0 lux.secon-

de. Immédiatement après, des révélateurs chargés positivement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur l'élément de formation d'image pour électrophotographie. Lorsque l'image révélée surcet élément est reproduite sur du papier de copie par charge d'effluves à -5,0 kV, on obtient une image claire, de haute densité, ayant un excellent pouvoir de

résolution ainsi qu'une bonne reproductibilité de grada-

tion.

Exemple 61

A l'aide d'un appareil montré sur la figure 17,

on forme une couche intermédiaire sur un substrat de molyb-

dène par les opérations décrites ci-après.

Un substrat 1702 de molybdène, ayant la forme d'un carré de 10 cm de côté et une épaisseur de 0,5 mm, dont la surface a été nettoyée, est fixé fermement sur un

élément 1706 de support placé dans une position prédéter-

minée à l'intérieur d'une chambre 1701 de déposition. Le substrat 1702 est chauffé par un élément chauffant 1707, disposé à l'intérieur de l'élément 1706 de support, avec

une précision de +0,50C. La température est mesurée direc-

tement sur la face arrière du substrat par un thermocouple alumel-chromel. Puis, après confirmation de la fermeture de toutes les valvés de l'appareil, on ouvre complètement

la valve principale 1729 et on établit un vide de 666,5.106 Pa.

Puis on élève la tension d'entrée de l'élément chauffant 1707 en faisant varier sa tension d'alimentation, tout en détectant la température du substrat jusqu'à ce qu'elle se

stabilise à la valeur constante de 200'C.

Ensuite, on ouvre complètement la valve auxiliaire 1727, puis les valves effluentes 1718, 1719 et 1720 et les

valves d'alimentation 1715, 1716 et 1717 pour dégazer suf-

fisamment les débitmètres 1724, 1725 et 1726 afin d'y établir le vide. Après fermeture de la valve auxiliaire 1727 et des valves 1718, 1719, 1720, 1715, 1716 et 1711, on ouvre la valve 1713 de la bouteille 1710 contenant du gaz SiF4 (pureté: 99,999 %) et la valve 1712 de la bouteille 1709 de gaz Ar afin de régler à 100 kPa les pressions affichées par les manomètres de sortie 1722 et 1721, puis on ouvre progressivement les valves d'alimentation 1716 et 1715 pour

permettre au gaz SiF4 et au gaz Ar de pénétrer dans les débit-

mètres 1725 et 1724, respectivement. On ouvre ensuite progressivement les valves de sortie 1719 et 1718, puis on ouvre la valve auxiliaire 1727. On règle les valves

d'entrée 1716 et 1715 de manière que le rapport d'alimen-

tation du gaz SiF4 au gaz Ar soit de 1:20. Puis, en sur-

veillant attentivement le manomètre de Pirani 1730, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1727 et on ouvre cette valve 1727 jusqu'à ce que la pression intérieure de la chambre 1701 devienne égale à 133.10 4 Pa. Une fois

que la pression intérieure de la chambre 1701 s'est sta-

bilisée, on ferme progressivement la valve principale

1729 pour en réduire l'ouverture jusqu'à ce que le mano-

mètre de Pirani 1730 indique 133.10 2 Pa.

L'obturateur 1708 étant ouvert par manoeuvre de sa tige 1703 de commande et la stabilisation des débitmètres 1725 et 1724 étant confirmée, on met en marche la source 1731 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer un courant alternatif d'une fréquence de 13,56 MHz et correspondant à une puissance de 100W entre la cible 1704 de silicium polycristallin de haute pureté Si3N4 et l'élément 1706 de support. Dans ces conditions, une couche intermédiaire est formée en même temps que les conditions d'équilibre sont respectées afin de maintenir

une décharge stable. Ainsi, la décharge est prolongée pen-

dant 2 minutes pour former une couche intermédiaire cons-

tituée de a-Six N1x:F. Puis on arrête la source 1731 d'ali-

mentation en énergie à haute fréquence afin d'interrompre la décharge d'effluves. On ferme les valves 1712 et 1713 des bouteilles, la valve principale 1729 étant complètement ouverte, afin d'établir dans la chambre 1701 et dans les débitmètres 1724 et 1725 un vide de 133.10 5 Pa, cette

opération étant suivie de la fermeture de la valve auxi-

liaire 1725, des valves effluentes 1718 et 1719 et des valves d'alimentation 1715 et 1716. Ensuite, on remplace la bouteille 1710 de gaz SiF4 par la bouteille de gaz SiF4 (99,999 %) contenant 10 % en volume de H2 /désigné ci-après "SiF4/H2(10)"_7. Après ouverture de la valve 1716 d'alimentation, de la valve de sortie 1719 et de la valve auxiliaire 1727 pour établir dans la chambre 1701 un vide de 666,5.10 7 Pa, on ferme la valve d'alimentation 1716 et la valve de sortie 1719 et on ouvre la valve 1713 de la bouteille 1710 afin de régler à 100 kPa la pression affichée par le manomètre de sortie 1722, puis on ouvre progressivement la valve d'alimentation 1716 pour laisser le gaz SiF4/H2(10) pénétrer dans le débitmètre 1725. On

ouvre ensuite progressivement la valve de sortie 1719.

Puis on ouvre la valve 1714 de la bouteille 1711 contenant du gaz B2H6 dilué à 500 ppm en volume avec H2 Z désigné ci-après "B2H6(500)/H2"_7 et, en réglant à 100 kPa la valeur affichée par le manomètre de sortie 1723, on ouvre progressivement la valve d'alimentation 1717 pour permettre

au gaz B2H6(500)/H2 de pénétrer dans le débitmètre 1726.

Ensuite, on ouvre progressivement la valve de sortie 1720, puis la valve auxiliaire 1727. On règle ainsi les valves

d'alimentation 1716 et 1717 afin que le rapport d'alimen-

tation du gaz SiF4/H2(10) au gaz B2H6(500)/H2 puisse être de 70:1. Ensuite, en surveillant attentivement le manomètre

de Pirani 1730, on règle les ouvertures de la valve supplé-

mentaire 1727 et de la valve principale 1729 et on les

réduit jusqu'à ce que le manomètre de Pirani indique 66,5 Pa.

Après confirmation de la stabilisation de l'alimentation en gaz et de la pression intérieure, on ferme l'obturateur 1708 (qui est également une électrode) en manoeuvrant sa

tige 1703, puis on met en marche la source 1737 d'alimen-

tation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer de l'énergie à une fréquence de 13,56 MHz entre l'électrode 1707 et l'obturateur 1708, ce qui déclenche une décharge d'effluves dans la chambre 1701 pour établir une puissance d'entrée de 60W. Après que la décharge-d'effluves s'est

prolongée pendant 3 heures pour former une couche photo-

conductrice, on arrête l'élément chauffant 1707 et on laisse le substrat refroidir à 100'C, puis on ferme les valves de sortie 1719 et 1720 et les valves d'entrée 1715, 1716 et 1717, la valve principale 1729 étant complètement ouverte, ce qui établit la pression intérieure de la chambre 1701 à moins de 133.10 5 Pa. On ferme ensuite la valve principale 1729 et on donne à la pression intérieure de la chambre 1701 une valeur égale à la pression atmosphérique par l'intermédiaire de la valve de fuite 1728, et on retire le substrat sur lequel les différentes couches ont été formées. Dans ce cas, l'épaisseur totale des couches est d'environ 9 gm. L'élément de formation d'image pour électro- photographie ainsi préparé est placé dans un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, et une charge d'effluves est effectuée à +6,0 kV pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement par irradiation par une image lumineuse. L'image lumineuse est irradiée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au

tungstène comme source de lumière, à un dosage de 0,8 lux.

seconde. Immédiatement après, des révélateurs chargés négativement (contenant un agent de virage et un support) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur la surface de

l'élément de formation d'image pour électrophotographie.

Lorsque l'image révélée sur l'élément est reproduite sur du papier de copie par charge d'effluves à +5,0 kV, on

obtient une image claire, de haute densité, ayant un excel-

lent pouvoir de résolution ainsi qu'une bonne reproducti-

bilité de gradation.

Ensuite, l'élément de formation d'image ci-dessus est soumis à une charge d'effluves au moyen d'un appareil expérimental de charge et d'exposition à la lumière, à -5,5 kV, pendant 0,2 seconde, suivie immédiatement d'une exposition à la lumière, à une intensité de 0,8 lux.seconde, cette opération étant elle-même suivie immédiatement de l'application en cascade, sur la surface de l'élément, d'un révélateur chargé positivement. Ensuite, par reproduction sur du papier de copie et fixage, on obtient une image très claire. Ainsi qu'il ressort du résultat ci-dessus pris en combinaison avec le résultat précédent, l'élément de formation d'image pour électrophotographie présente une caractéristique de bipolarité, sans dépendance envers la

polarité de la charge.

2490839-

Exemple 62

Après formation d'une couche intermédiaire par les mêmes opérations et dans les 1 -s^ '1 j la1Xemple

61, pendant 2 minutes, on arrête la source 1731 d'alimen-

tation en énergie à haute fréquence et l'élément chauffant 1707, et on ferme les valves de sortie 1718 et 1719 et les valves d'entrée 1715 et 1716. Lorsque la température du substrat atteint 100'C, on ferme la valve auxiliaire 1727 et la valve principale 1729. On ouvre ensuite la valve de fuite 1728 pour mettre à l'atmosphère la chambre 1701 de déposition. Dans ces conditions, la cible 1704 de

Si3N4 à haute pureté est remplacée par une cible de sili-

cium polycristallin à haute pureté.

Ensuite, la valve de fuite 1728 étant fermée, on établit dans la chambre 1701 de déposition un vide de 666,5.10Q 7Pa, puis on-ouvre la valve auxiliaire 1727 et les valves de sortie 1718 et 1719 afin d'effectuer un vide complet dans les débitmètres 1724 et 1725, cette opération étant suivie de la fermeture des valves effluentes 1718 et 1719 et de la valve auxiliaire 1727. On maintient de nouveau le substrat 1702 à 200'C en mettant en marche l'élément chauffant 1707, et on ouvre la valve 1713 de la bouteille 1710 contenant du gaz SiF4 (pureté: 99,999 %) et la valve 1712 de la bouteille 1709 de gaz Ar, afin de 23 régler à 100 kPa les pressions affichées par les manomètres de sortie 1722 et 1721. On ouvre progressivement les valves d'entrée 1716 et 1717 pour permettre au gaz SiF4 au gaz

Ar de pénétrer dans les débitmètres 1725 et 1724, respec-

tivement, et on ouvre progressivement la valve auxiliaire 1727. On règle ainsi les valves d'entrée 1716 et 1717 afin que le rapport d'alimentation du gaz SiF4 au gaz Ar soit de 1:20. Puis, en surveillant attentivement le manomètre de Pirani 1730, on règle l'ouverture de la valve auxiliaire 1727 et on ouvre cette dernière jusqu'à ce que la pression

intérieure de la chambre 1701 devienne éaale à 133.10 4 Pa.

Une fois que la pression intérieure de la chambre 1701

s'est stabilisée, on ferme progressivement la valve princi-

pale 1729 en réduisant son ouverture jusqu'à ce que la mano-

mètre de Pirani 1730 indique 133.10-2 Pa.

Après confirmation de la stabilisation des débit-

mètres 1725 et 1724 et l'obturateur 1708 étant ouvert, on met en marche la source 1731 d'alimentation en énergie à haute fréquence afin d'appliquer un courant alternatif d'une fréquence de 13,56 MHz, correspondant à une puissance de 100W, entre la cible 1704 de silicium polycristallin à haute pureté et l'élément 1706 de support. En maintenant les conditions d'équilibre pour entretenir une décharge

stable, on forme la couche. La décharge est ensuite pro-

longée pendant 3 heures pour former une couche photoconduc-

trice.Ensuite, on arrête l'élément chauffant 1707 et la

source 1731 d'alimentation en énergie à haute fréquence.

Lorsque la température du substrat atteint 1000C, on ferme les valves de sortie 1718 et 1719 et les valves d'entrée 1715 et 1716, en ouvrant complètement la valve principale 1729 afin-d'établir dans la chambre 1701 un vide inférieur à 133.10-5 Pa. Puis on ferme la valve principale 1729 et on met à l'atmosphère la chambre 1701 par l'intermédiaire de la valve de fuite 1728, et on retire le substrat sur lequel les différentes couches ont été formées. Dans ce

cas, l'épaisseur totale des couches est d'environ 9 pm.

L'élément de formation d'image pour électrophotographie ainsi préparé est placé dans un appareil expérimental de

- charge et d'exposition à la lumière, et une charge d'ef _lu-

ves est effectuée à -5,5 kV pendant 0,2 seconde, suivie

immédiatement d'une irradiation par une image lumineuse.

L'image lumineuse est irradiée à travers une mire d'essai du type transparent, avec une lampe au tungstène cazrre

source de lumière, à une intensité de 0,8 lux.seconde.

Immédiatement après, des révélateurs chargés positivement (contenant un agent de virage et un supporz) sont appliqués en cascade sur la surface de l'élément afin que l'on obtienne une image révélée de bonne qualité sur

l'élément de formation d'image pour électrophotographie.

Lorsque l'image révélée sur l'élément pour électroDhotc-

graphie est reproduite sur du papier de copie par charce d'effluves à +6, 0 kv, on obtient une image claire, de Faute densité, ayant un excellent pouvoir de résolution ainsi

qu'une bonne reproductibilité de gradation.

Exemple 63

Par les mêmes opérations et dans les mêmes condi-

tions que dans l'exemple 53, on prépare 7 échantillons d'élérents de formation d'image, fixés chacun, avec la couche photoconductrice tournée vers le bas, sur l'élément 1706 de support d'un appareil montré sur la figure 17, afin de

constituer un substrat 1702.

Ensuite, sur la couche photoconductrice de chacun de ces échantillons, on forme une couche supérieure dans diverses conditions A à G indiquées dans le tableau XXV pour préparer 7 échantillons (échantillons No F16 à F22)

comportant des couches supérieures correspondantes.

Pour former la couche supérieure A par le procédé de pulvérisation, on remplace la cible 1704 par une cible de silicium polycristallin revêtue partiellement d'une

cible de graphite, tandis que pour former la couche supé-

rieure E, on remplace la cible par une cible de Si3N4 et on remplace la bouteille 1709 de gaz Ar par une bouteille

contenant du gaz N2 dilué à 50 % avec Ar.

Pour former la couche supérieure B par le procédé de décharge d'effluves, on remplace la bouteille 1709 de gaz Ar par une bouteille de gaz SiH4 dilué à 10 % en volume avec H2, et on remplace la bouteille 1711 de gaz B2H6(500)/H2 par la bouteille de gaz C2H4 dilué à 10 % en volume avec H2 /ce gaz étant désigné plus simplement "C2H4(10>/H2"_7; pour former la couche supérieure C, on remplace la bouteille 1711 de gaz B2H6(500)/H2 par une bouteille de Si(CH3)4 dilué à 10 % en volume avec H2; pour former la couche supérieure D, on remplace la bouteille 1711 de gaz B2H6(500)/H2 par une bouteille de gaz C2H4(10)/H2 et la bouteille 1709 de gaz Ar par une bouteille de gaz SiF4 contenant 10 % en volume de H2; pour former les couches supérieures F et G, on remplace la bouteille 1710 de gaz SiF4 par la bouteille de gaz SiH4 dilué avec H2 à 10 % en volume, et la bouteille 1709 de gaz Ar par la bouteille de gaz N2 et la bouteille de gaz NH3 dilué avec H2 à 10 %

en vol-ume, respectivement.

Chacun des 7 élé!mens de formation d'image ainsi prépares, ces éléments ccmportant les couches supérieures A à G, respect-ivement, est u-e!isé pour former une image visible et pour reproduire cette image sur du papier de copie, de même que -ans l'exemple 53, et on

obtienz alcrs une image rvé-v-e très claire.

T A B L E A U XXV

N d'dclhan- Conditions de préparation tillon Couche

supérieure Gaz de départ ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'alimentation de pré- sance seur de ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm)

F16 A Ciblc de Si polycris- Si:C = 1:9 Pulvéri-

tallin; cible de (rapport de sation 100 12 graphite surfaces) F17 B SiH4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H2:C2H4/H2 avec H2.); 2; avec H2);= 1:9 Effluves 3 12 C2H4 (dil. à 10 % vol. avec H2) F18 C Si(CH3)4 (dil. à 10 % vol. avec H2) - Effluves 3 12 F19 D SiF4 (contenant H2 à % vol.) SiF4/H2:C2H4/H2 Effluves 60 12 C2H4 (dil. à 10 % vol. 1:9 avec H2)

F20 E Cible de Si3N4 - Pulvéri-

3 4 sation 100 20 N2 (dil. à 50 % vol. sation 100 20 avec Ar) o w o C> T AÀB LE AU Xxv (Suite) N d'échan- Conditions de préparation tillon Couche

supdr.ieure Gaz de ddpart ou cible Rapport des gaz Procédé Puis- Epais-

d'a].i.mentation de 1pr6- sancÄ seur dc ou rapport de paration (W) la couche surfaces (nm) F21 F SiII4 (dil. à 10 % vol. SiH4/H2:N2 Effluves 3 12 avec H2)

= 1:10

N2 Ln F22 G SiH4 (dil. à 10 % vol. avec Il2) SiII4/112:NI13/112Effluves 3 12

2 4/,12:N,1312 12

NH3 (dil. à 10 % vol. 1:2 avec H2)

. ...2

N o W

Exemple 64

Par les mêmes opérations et dans les mêmes condi-

tions que dans l'exemple 60, on prépare 7 échantillons

d'éléments de formation d'image et on fixe chaque échantil-

lon, avec sa couche photoconductrice tournée vers le bas, sur l'élément 1706 de support, dans l'appareil montré sur

la figure 17, afin de constituer un substrat 1702.

Puis, sur la couche photoconductrice de chacun de ces échantillons, on forme une couche supérieure (A à G) comme indiqué dans le tableau XXV, afin de préparer

7 échantillons d'éléments de formation d'image (échantil-

lons N0 C23 à C29).

Chacun des 7 éléments de formation d'image ainsi préparés, ces éléments comportant les couches supérieures A à G, respectivement, est utilisé pour former une image visible et pour reproduire cette image sur du papier de copie, comme décrit dans l'exemple 63, et on obtient alors

une image révélée très claire.

Exemole 65

Par les mêmes opérations et dans les mêmes condi-

tions que dans l'exemple 63, on prépare 7 échantillons

d'éléments de formation d'image et on fixe chaque échan-

tillon, avec la couche photoconductrice tournée vers le bas, sur l'élément 1706 de support, dans l'appareil montré sur

la figure 17, pour constituer un substrat 1702.

Ensuite, sur la couche photoconductrice de chacun de ces échantillons, on forme une couche supérieure (A à

G) comme montré dans le tableau XXV, pour préparer 7 échan-

tillons d'éléments de formation d'image (échantillons

NO F23 à F28).

Chacun des 7 éléments de formation d'image ainsi préparés, ces éléments portant les couches supérieures A à G, respeczivement, est utilisé pour former une image visible et Tour reproduire cette image sur du papier de copie, comme décrit dans l'exemple 63, et on obtient alors une image révélée très claire, ne dépendant pas de la polarité de la chargre.

Claims (29)

REVENDICATIONS

1. Elément photoconducteur, caractérisé en ce qu'il comporte un support (101), une couche photocohductrice (103) constituée d'une matière amorphe contenant des atomes de silicium qui forment une matrice, ainsi que des atomes

d'hydrogène ou des atomes d'halogènes,et une ccuche inter-

médiaire (102) située entre le support et la couche photo-

conductrice, cette couche intermédiaire ayant pour fonction d'empêcher la pénétration de porteurs dudit support dans la couche photoconductrice et de permettre le -cassage, de la couche photoconductrice vers le support, de photoporteurs engendrés dans la couche photoconductrice par Projection d'ondes électromagnétiques et de permettre le zouvement des photoporteurs vers le côté du support, la couche intermédiaire étant constituée d'une matière amorphe contenant des atomes

de silicium et des atomes d'azote comme constituants.

2. Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche intermédiaire contient des atomes d'azote à raison de 40 à 90 % sur la base des atomes de silicium, et des atomes d'halogènes à raison de 1 à 20 % et des atomes d'hydrogène jusqu'à 19 %, l'atome

d'halogène étant choisi parmi F, Cl et Br.

3. Elément photoconducteur comportant un support (101), une couche photoconductrice (103) constituée d'une matière amorphe contenant des atomes de silicium qui forment

une matrice, et des atomes d'hydrogène ou des atomes d'ha-

logènes comme constituant, et une couche intermédiaire (102) disposée entre le support et la couche photoconductrice, caractérisé en ce que la couche intermédiaire est constituée d'une matière amorphe contenant des atomes de silicium et

des atomes d'azote comme éléments constitutifs.

4. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce oue la couche intermé-

diaire contient des atomes d'azote à raison de 40-60 % sur

la base des atomes de silicium.

5. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la matere amorphe 1 58 constituant la couche intermédiaire contient en outre des atomes d'hydrogène comme constituant, la matière amorphe pouvant notamment contenir des atomes d'hydrogène à raison

de 2 à 35% sur la base des atomes de silicium.

6. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la couche intermé-

diaire contient des atomes d'azote à raison de 25 à 55 % sur la base des atomes de silicium, ainsi que 2 à 35 % d'atomes

d'hydrogène, comme constituant.

7. Elément photoconducteur selon l'une des revendi-

cations 1 et 3, caractérisé en ce que la matière amorphe constituant la couche intermédiaire contient en outre des atomes d'halogènes comme constituant, la proportion d'atomes d'halogènes pouvant être de l'ordre de 1 à 20 % sur la base

des atomes de silicium.

8. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la matière amorphe constituant la couche intermédiaire contient en outre des atomes d'hydrogène et des atomes d'halogènes comme constituants, la proportion d'atomes d'halogènes pouvant notamment être

de l'ordre de 1 à 20 % et celle des atomes d'hydrogène pou-

vant s'élever à 19 %.

9. Elément photoconducteur selon l'une des revendi-

cations 1 et 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de la

couche intermédiaire est comprise entre 3 et 100 nanomètres.

10. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la couche intermé-

diaire n'est pas photoconductrice des rayons visibles.

11. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la couche intermé-

diaire est électriquement isolante.

12. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la résistivité de

la couche photoconductrice est d'au moins 5.109MLcm.

13. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de la

couche photoconductrice est de 1 à 100 Nm.

14. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la couche photo-

conductrice contient des atomes d'hydrogène à raison de

1 à 40 % sur la base des atomes de silicium.

15. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la couche photo-

conductrice contient des atomes d'halogènes à raison de 1

à 40 % sur la base des atomes de silicium.

16. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la couche photo-

conductrice contient des atomes d'hydrogène et des atomes d'halogènes à raison de 1 à 40 %, au total, sur la base des

atomes de silicium.

17. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la couche photo-

conductrice contient une impureté du type n qui peut notam-

ment être un élément du Groupe V-A du Tableau Périodique, cet élément étant notamment choisi parmi N, P, As, Sb et Bi, et le rapport atomique de l'impureté du type n, contenue

dans la couche photoconductrice, au silicium pouvant notam-

ment être compris, de préférence, entre 10-8 et 10-3.

18. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la couche photo-

conductrice contient une impureté du type p.

19. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que l'impureté du type p est un élément du Groupe III-A du Tableau Périodique, cet élément pouvant être notamment choisi parmi B, Al, Ga, In et Tl, le rapport atomique de l'impureté du type p,

contenue dans la couche photoconductrice, au silicium pou-

vant notamment être de préférence compris entre 106 et 10

20. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 1 et 3, caractérisé en ce que la couche supérieure (<>5) est appliquée sur-la surface supérieure de la couche

photoconductrice (203).

21. Elément photoconducteur selon la revendication 2û, caractérisé en ce que la couche supérieure est composée d'une matière amorphe contenant des atomes de silicium qui

forment une matrice.

22. Elément photoconducteur selon la revendication 21, caractérisé en ce que la matière amorphe contient en outre, comme élément constitutif, au moins un élément choisi dans le groupe comprenant des atomes de carbone, d'oxygène

et d'azote.

23. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 21 et 22, caractérisé en ce que la matière amorphe contient en outre des atomes d'hydrogène ou des atomes

d'halogènes comme constituant.

24. Elément photoconducteur selon la revendication 22, caractérisé en ce que la matière amorphe contient des atomes d'azote à raison de 40 à 60 % sur la base des atomes

de silicium.

25. Elément photoconducteur selon la revendication 21, caractérisé en ce que la couche supérieure contient des

atomes d'azote à raison de 25 à 55 % et des atomes d'hydro-

gène à raison de 2 à 35 %, chacun sur la base des atomes

de silicium.

26. Elément photoconducteur selon la revendication 21, caractérisé en ce que ladite couche supérieure contient

des atomes d'azote à raison de 30 à 60 %, des atomes d'halo-

gènes à raison de 1 à 20 % et des atomes d'hydrogène jusqu'à

19 %, sur la base des atomes de silicium.

27. Elément photoconducteur selon la revendication , caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche supérieure

est comprise entre 3 et 100 nanomètres, cette couche supé-

rieure pouvant notamment être composée d'une matière isolante inorganique, ou bien d'une matière isolante organique, ladite couche supérieure étant de préférence non photoconductrice des rayons visibles et pouvant notamment être électriquement isolante.

28. Elément photoconducteur selon l'une des reven-

dications 3 et 20, caractérisé en ce qu'il présente une

couche de protection de surface de 0,5 à 70 gm d'épaisseur.

29. Elément photoconducteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche intermédiaire contient des atomes d'azote à raison de 30 à 60 % sur la base des atomes de silicium, ainsi que des atomes d'halogènes à

raison de 1 à 20 % et jusqu'à 19 % d'atomes d'hydrogène.