FR2535902A1 - Element photoconducteur - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN ELEMENT PHOTOCONDUCTEUR DESTINE NOTAMMENT A DES DISPOSITIFS DE FORMATION D'IMAGE. IL COMPORTE UN SUPPORT 101 ET UNE COUCHE GLOBALE 102 DE RECEPTION DE LUMIERE, COMPORTANT UNE PREMIERE COUCHE 103 COMPRENANT UNE MATIERE AMORPHE CONTENANT DU GESI (0,95 X 1), ET UNE SECONDE COUCHE 104 COMPRENANT DES ATOMES DE SILICIUM, CONDUCTRICE DU COURANT PHOTOELECTRIQUE, CES COUCHES ETANT FORMEES L'UNE A LA SUITE DE L'AUTRE DEPUIS LE COTE DU SUPPORT. DOMAINE D'APPLICATION: ELECTROPHOTOGRAPHIE.
Description
L'invention concerne un élément photoconducteur sensible à des ondes
électromagnétiques telles que la
lumière /ce terme étant utilisé au sens large et englo-
bant les rayons ultraviolets, la lumière visible, les rayons infrarouges, les rayons X et les rayons gamma 7. Des matières photoconductrices, qui constituent des éléments de formation d'images pour électrophotographie dans des dispositifs de prise de vues à semiconducteur ou dans le domaine de la formation d'images, ou encore des couches photoconductrices dans des dispositifs de lecture de manuscrit, doivent avoir une haute sensibilité, un rapport signal/bruit élevé f 7 courant photo-électrique (I)/courant d'obscurité (id) 7, des caractéristiques p spectrales adaptées à celles des ondes électromagnétiques devant rayonner, une réponse rapide à la lumière, une valeur de résistance d'obscurité souhaitée, ainsi qu'une
innocuité envers le corps humain pendant l'utilisation.
En outre, dans un dispositif de prise de vues à semicon-
ducteur, il est également nécessaire que l'image résiduelle puisse être aisément traitée en un temps prédéterminé En particulier, dans le cas d'un élément de formation d'images pour électrophotographie, devant être assemblé dans un dispositif électrophotographique à utiliser dans une machine de bureau, la caractéristique précitée d'innocuité est très
importante.
En ce qui concerne le point indiqué ci-dessus, le silicium amorphe / désigné ci-après a-Si 7 a récemment
attiré l'attention en tant que matière photoconductrice.
Par exemple, les demandes de la RFA DOS N O 2 746 967 et
N' 2 855 718 décrivent des applications de a-Si à une uti-
lisation dans des éléments de formation d'images pour électrophotographie, et la demande de la RFA DOS
No 2 933 411 décrit une application du a-Si à une utilisa-
tion dans un dispositif de lecture par photoconversion.
Cependant, dans la situation actuelle, les élé-
ments photoconducteurs comportant des couches photoconduc-
trices constituées de a-Si doivent faire l'objet d'autres
perfectionnements portant sur l'équilibre de caractéristi-
ques globales comprenant les caractéristiques électriques, optiques et photoconductrices telles que la valeur de la résistance d'obscurité, la photosensibilité et la réponse à la lumière, etc, et de caractéristiques vis-à-vis du milieu ambiant, pendant l'utilisation, telles que la résis-
tance à l'humidité, ainsi que la stabilité dans le temps.
Par exemple, dans le cas d'un élément de forma-
tion d'images pour électrophotographie, on observe souvent un potentiel résiduel qui subsiste pendant son utilisation
si des perfectionnements consistant à accroître la photo-
sensibilité et à accroître la résistance d'obscurité sont prévus pour être réalisés en même temps Lorsqu*'un tel
élément photoconducteur est utilisé de façon répétée pen-
dant une longue durée, il apparaît divers inconvénients tels qu'une accumulation de fatigues par des utilisations répétées ou un phénomène appelé image fantôme, dans lequel des images résiduelles sont formées, ou bien, lorsque l'élément est utilisé de façon répétée à une vitesse élevée,
sa réponse diminue progressivement.
En outre, le coefficient d'absorption du a-Si, dans la bande de longueurs d'ondes supérieure à la région latérale des plus grandes làngueurs d'ondes du spectre de la lumière visible, est relativement plus petit que celui présenté sur la région latérale des longueurs d'ondes plus courtes
et, par conséquent, en l'adaptant au laser à semiconduc-
teur utilisé en pratique à l'heure actuelle ou en utilisant
une lampe à halogène ou une lampe fluorescente, actuelle-
ment disponibles, comme source de lumière, il subsiste une possibilité d'amélioration, car la lumière du côté des longueurs d'ondes les plus grandes ne peut être utilisée efficacement. En outre, lorsque la lumière rayonnante ne peut être absorbée suffisamment dans la couche photoconductrice, mais que la dose de lumière atteignant le support est augmentée, si le support lui-même présente un facteur de
réflexion élevé de la lumière traversant l'élément photo-
conducteur, il se produit une interférence due aux réflexions multiples, ce qui peut provoquer la formation d'une "image
non nette".
Cet effet devient plus important si l'on diminue la dimension du rayonnement ponctuel afin d'accroître la
résolution, et il pose un problème difficile, en particu-
lier lorsqu'on utilise un laser à semiconducteur comme
source de lumière.
Par ailleurs, pour l'adaptation à un laser à semiconducteur, on a également proposé d'utiliser une couche de réception de lumière constituée d'une matière
amorphe contenant au moins des atomes de germanium Cepen-
dant, dans ce cas, l'adhérence entre le support et la couche de réception de lumière et la diffusion d'impuretés du support vers la couche de réception de la lumière posent
parfois des problèmes.
Il est donc indispensable de concevoir une matière
photoconductrice visant à résoudre tous les problèmes men-
tionnés ci-dessus, ainsi qu'à améliorer les matières du
type a-Si proprement dites.
Compte tenu des points précédents, l'invention a pour objet le résultat d 7 études importantes portant, à
la fois, sur les possibilités d'application et diutilisa-
tion du a-Si en tant qu'élément photoconducteur destiné à
des dispositifs de formation d'images pour électrophoto-.
graphie, des dispositifs de prise de vues à semiconducteur, des dispositifs de lecture, etc On a à présent trouvé qu'un
élément photoconducteur, présentant une constitution stra-
tifiée comprenant une couche photoconductrice qui comporte
une couche de réception de lumière photoconductrice, cons-
tituée d'une matière appelée silicium amorphe hydrogéné, silicium amorphe halogéné ou silicium amorphe hydrogéné contenant un halogène, qui est une matière amorphe, contenant au moins l'un des atomes d'hydrogène (H) et d'halogènes (X) dans une matrice de a-Si, en particulier des atomes de silicium / désignée ci-après globalement par a-Si(H,X) 7, ledit élément photoconducteur étant préparé suivant une conception lui donnant une structure particulière telle que décrite ci-après, présente non seulement d'excellentes caractéristiques en pratique, mais également surpasse les éléments photoconducteurs de l'art antérieur, pratiquement en tous points, en particulier par des caractéristiques
excellentes en tant qu'élément photoconducteur pour électro-
photographie ainsi que par des caractéristiques d'absorption excellentes sur le côté des longueurs d'ondes les plus
grandes La présente invention est basée sur cette consta-
tation.
L'invention a pour objet un élément photoconduc-
teur de photosensibilité élevée dans toutes les régions de la lumière visible, et qui est particulièrement excellent dans son adaptation à un laser à semiconducteur, et qui
présente une réponse rapide à la lumière.
L'invention a également pour objet un élément photoconducteur présentant d'excellentes caractéristiques électrophotographiques, suffisamment capable de retenir des charges au moment d'un traitement par charges pour
former des charges électrostatiques telles qu'il est pos-
sible d'appliquer très efficacement un procédé électro-
photographique classique à un élément de formation d'images
pour électrophotographie.
L'invention a également pour objet un élément photoconducteur pour électrophotographie pouvant produire aisément une image de haute qualité, de densité élevée,
claire en demi-teinte et de résolution élevée.
-L'invention a également pour objet un élément photoconducteur de photosensibilité élevée et de rapport
signal/bruit élevé.
L'invention a pour objet principal un élément photoconducteur présentant des caractéristiques électriques, optiques et photoconductrices qui sont toujours stables et
qui conviennent à tous les milieux ambiants, en ne dépen-
dant pratiquement pas des milieux ambiants de l'utilisation,
lequel élément présente en particulier une résistance ex-
cellente à la fatigue par la lumière sans présenter de phénomènes de détérioration lorsqu'il est utilisé de façon répétée, cet élément ne présentant pas ou pratiquement pas
de potentiel résiduel.
* 25-3 MR O
L'invention a également pour objet un élément photoconducteur comportant un support destiné à cet élément et une couche de réception de la lumière qui présente une constitution stratifiée, comprenant une première partie constituée d'une matière amorphe contenant Gex Si -x ( 0,95 < x < 1) /indiquée ci-après sous la,forme: a-Gex Silx (H, X)_ 7 et - une seconde partie constituée d'atomes de silicium présentant une bonne photoconductivité, ces deux parties apparaissant l'une à la suite de l'autre
depuis le côté support.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexes à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe schématique illustrant
la constitution stratifiée d'une forme préférée de réalisa-
tion de l'élément photoconducteur selon l'invention; les figures 2 à 10 sont des graphiques indiquant les profils de profondeur d'atomes d'oxygène dans la couche ( 0), respectivement:; et
'la figure -11 est un schéma- simplifié d'un appa-
reil utilisé pour la préparation de -l'élément photoconduc-
teur selon l'invention.
La figure-1 est une coupe-schématique illustrant
la constitution stratifiée d'une première-forme de réalisa-
tion-de 1 'élément photoconducteur selon l'invention.
L'élément photoconducteur 100 montré-sur la figure 1 comporte-une couche 102 de réception de lumière
appliquée sur un support 101 de cet -élément photoconduc-
teur et présentant une surface-libre 105 formant l'une-
des surfaces extrêmes de l'élement /
La couche 102 de réception de Lumière présente -
uneconstitution stratifiée comprenant une première-partie ou couche (G) 103 constituée de a-Gex Si lx (H, X) et une seconde partie ou couche (S) 104 constituée de-a-Si(H,X) et présentant une-certaine photoconductivité, ces couches se présentant successivement à partir du côté du support 101 Les atomes de germanium contenur-:dans la première couche (G) 103 sont répartis dans cette dernière suivant une distribution continue et uniforme dans une direction
sensiblement parallèle à la surface du support 101.
Dans la présente invention, la seconde couche (S) appliquée sur la première couche (G) ne contient pas d'atome de germanium En réalisant une couche de réception de lumière ayant une telle structure, on peut produire
un élément photoconducteur ayant une excellente photosen-
sibilité à la lumière de longueurs d'ondes s'étendant sur
la totalité du spectre allant des longueurs d'ondes rela-
tivement courtes aux longueurs d'ondes relativement grandes.
De plus, étant donné que les atomes de germanium sont répartis dans la première couche (G) de manière à être distribués de façon continue sur toute l'étendue de la couche, lorsqu'on utilise une source de lumière telle qu'un laser à semiconducteur, la lumière située sur le côté des
longueurs d'ondes les plus grandes, qui ne peut pratique-
-ment pas être absorbée par la seconde couche (S), peut être absorbée pratiquement en totalité dans la première couche (G), de sorte que l'interférence par réflexion sur
la surface du support peut être évitée.
Dans la présente invention, la teneur en atomes de silicium de la première couche l(N Si/N Si + N Ge>)O NA est le nombre total d'atomes A dans la couchel peut être déterminée comme souhaité afin que les objets de la présente invention -puissent être réalisés efficacement; cependant, elle est généralement de 5 x 104 ppm atomiques ou moins, avantageusement- de 1 x 104 ppm atomiques ou moins, et de préférence de 1 x 103 ppm atomiques ou moins Autrement dit, la valeur de x dans a-Gex Si 1 x (H, X) peut être généralement telle que 0,95 < x < 1, avantageusement 0,99 < x-< 1, et
de préférence 0,999 < x < 1.
Dans la présente invention, la conception de
l'élément photoconducteur, en ce qui concerne les épais-
seurs de la première couche (G) et de la seconde couche
(S), qui constituent l'un des facteurs importants pour réa-
liser efficacement les objets de l'invention, doit être suffisamment soignée pour que l'on puisse conférer à
l'élément photoconducteur formé des caractéristiques souhai-
tées suffisantes.
Selon l'invention, l'épaisseur TB de la première couche (G) est généralement comprise entre 3,0 nanomètres et 50 micromètres, avantageusement entre 4,0 nanomètres et 40 micromètres, et de préférence entre 5,0 nanomètres et
micromètres.
Par ailleurs, l'épaisseur de la seconde couche (S) est généralement comprise entre 0,5 et 90 micromètres, avantageusement entre 1 et 80 micromètres, et de préférence entre -2 et 50 micromètres La somme de l'épaisseur TB de la première couche (G) et de l'épaisseur T de la seconde couche (S), à savoir (TB + T) est déterminée convenablement comme souhaité lors de la conception des couches de l'élément photoconducteur,
sur la base des relations mutuelles entre les caractéris-
tiques demandées aux deux couches et les caractéristiques
demandées à l'ensemble de la couche de réception de lumière.
Dans l'élément photoconducteur, la plage des valeurs numériques de (TB + T) ci-dessus peut généralement être comprise entre 1 et 100 dm, avantageusement entre
1 et 80 Mm, et de préférence entre 2 et 50 Nm.
Dans des formes préférées de réalisation de l'invention, il est souhaitable de choisir des valeurs numériques convenablement appropriées pour les épaisseurs
des couches précitées TB et T, tout en satisfaisant de pré-
férence la relation TB/T < 1.
Dans le choix des valeurs numériques des épais-
seurs TB et T du cas mentionné ci-dessus, les valeurs-de ces épaisseurs TB et T sont de préférence déterminées de façon à satisfaire de préférence la relation TB/T < 0,9,
et de façon encore plus préférable la relation TB/T < 0,8.
Dans la présente invention, il est souhaitable que l'épaisseur TB de la première couche (G) soit très faible, avantageusement de 30 Nm ou moins, de préférence 25 Am ou moins, et de façon plus préférable de 20 gm ou moins. Des exemples typiques d'atomes d'halogènes (X) devant être incorporés, si cela est souhaité, dans la première couche (G) et dans la seconde couche (S) constituant la couche de réception de lumière peuvent comprendre le fluor, le chlore, le brome et l'iode, le fluor et le chlore étant
particulièrement préférés.
Dans la présente invention, la formation d'une première couche (G) constituée de a-Ge X Si 1 x(H, X) ( 0,95 < x < 1) peut être conduite par le procédé de dépôt sous vide utilisant un phénomène de décharge, tel qu'un procédé à décharge d'effluves, un procédé de pulvérisation
ou un procédé d'implantation ionique.
Par exemple, pour la formation de la première couche (G) constituée de aGex Si 1 x (H, X) par le procédé à décharge d'effluves, dans le cas de 0, 95 < x < 1, un gaz de départ capable de fournir des atomes de germanium (Ge) et un gaz de départ capable de fournir des atomes de silicium (Si), ainsi que, si cela est nécessaire, un gaz de départ permettant d'introduire des atomes d'hydrogène
(H) et/ou des atomes d'halogènes (X), peuvent être intro-
duits dans la chambre de déposition qui peut être amende intérieurement à une pression réduite, et une décharge
d'effluves est déclenchée dans cette chambre afin de for-
mer une couche constituée de a-Gex Sii x (H, X) sur la sur-
face d'un support placé dans une position prédéterminée.
Dans le cas de x= 1, le gaz fournissant du Si
peut être supprimé des gaz de départ indiqués ci-dessus.
Pour la formation de la première couche (G) par le procédé de pulvérisation, en utilisant une feuille d'une cible constituée de Ge ou deux feuilles de-ladite cible et d'une cible constituée de Si, ou encore une feuille d'une cible contenant un mélange de Si et de Ge dans un gaz inerte tel que Ar, He ou dans un mélange gazeux basé sur ces gaz, un gaz de départ, fournissant du Ge, dilué facultativement avec un gaz de dilution tel que Ar, He, etc, peut être introduit en même temps que, si cela est nécessaire, un gaz destiné à introduire des atomes d'hydrogène (H) et/ou des atomes d'halogènes (X) dans la chambre de déposition par pulvérisation afin de former une atmosphère de plasma gazeux souhaitée, la pulvérisation sur
la cible précitée étant ensuite réalisée dans la chambre.
Dans le cas d'un procédé d'implantation ionique,
hormis l'utilisation, par exemple, d'un germanium poly-
cristallin ou d'un germanium monocristallin et, si cela est nécessaire, d'un silicium polycristallin ou d'un sili- cium monocristallin, la mise en place de chaque matière
dans une nacelle de déposition en phase vapeur, le chauf-
fage de la source de vaporisation par le procédé de chauf-
fage par effet Joule ou par le procédé à faisceau d'élec-
trons pour vaporiser la matière et permettre au produit vaporisé d'être projeté à travers une atmosphère de plasma gazeux souhaitée, on peut suivre les mêmes opérations que
celles effectuées dans le cas d'une pulvérisation.
Le gaz de départ destiné à fournir du Si, à utiliser dans la présente invention, peut comprendre des siliciums hydrogénés gazeux ou gazéifiables (silanes) tels que Si H 4, Si 2 H 6, Si 3 H 8, Si 4 H 10 et autres, comme matières efficaces En particulier, Si H 4 et Si 2 H 6 sont préférés pour leur facilité de manipulation pendant la formation des couches et pour l'efficacité avec laquelle
ils fournissent du Si.
Comme substances pouvant être utilisées comme gaz de départ pour fournir du Ge, on peut utiliser du germanium hydrogéné gazeux ou gazéifiable tel que Ge H 4, Ge 2 H 6, Ge 3 H 8, Ge 4 H 10, Ge 5 H 12, Ge 6 H 14, Ge 7 H 16, Ge 8 H 18 V
Ge 9 H 20 et autres, ces substances étant efficaces En par-
ticulier, pour leur facilité de manipulation pendant la
formation des couches et pour leur efficacité à fournir.
du germanium, Ge H 4, Ge 2 H 6 et Ge 3 H 8 sont préférés.
Des gaz de départ efficaces pour introduire
des atomes d'halogènes à utiliser dans la présente inven-
tion peuvent comprendre un grand nombre de composés halo-
génés, par exemple des halogènes gazeux, des halogénures, des composés interhalogénés ou des composés halogénés gazeux ou gazéifiables tels que des dérivés de silane
substitués par des halogènes.
En outre, on peut également utiliser des composés de silicium gazeux ou gazéifiables contenant des atomes d'halogènes, constitués d'atomes de silicium et d'atomes d'halogènes en tant qu'éléments constitutifs, ces composés
étant efficaces dans laprésente invention.
Des exemples typiques de composés halogénés uti-
lisés de préférence dans la présente invention peuvent comprendre des halogènes gazeux tels que le fluor, le chlore, le brome ou l'iode, des composés interhalogénés tels que Br F, Cl F, Cl F 3, Br F 5, Br F 3, IF 31 IF 7, ICC, I Br, etc. Comme composés de silicium contenant des atomes d'halogènes, appelés dérivés de silane substitués par
des halogènes, on peut utiliser de préférence des halo-
génures de silicium tels que Si F 4, Si 2 F 6, Si C 14, Si Br 4
et autres.
Lorsque l'élément photoconducteur caractéristique de la présente invention doit Otre réalisé par le procédé
à décharge d'effluves en utilisant un tel composé de sili-
cium contenant des atomes d'halogènes, il est possible de former une première couche (G) constituée de a-Gex Si 1-x sur un support souhaité sans utiliser un gaz de silicium
hydrogéné comme matière de départ pouvant fournir du sili-
cium avec un gaz de départ destiné à fournir du germanium.
Pour la formation d'une première couche (G) con-
tenant des atomes d'halogènes par le procédé à décharge d'effluves, l'opération fondamentale consiste à-introduire un halogénure gazeux de silicium comme gaz de départ pour fournir du Si, du germanium hydrogéné comme gaz de départ pour fournir du Ge et un gaz tel que Ar, H 2, He, etc, dans des proportions de mélange et à des débits d'écoulement gazeux prédéterminés, dans une chambre de déposition pour la formation de la première couche (G), et à déclencher dans cette chambre une décharge d'effluves pour former une atmosphère de plasma à l'aide de ces gaz, de façon que la première couche (G) puisse être formée sur un certain
support Pour maîtriser plus aisément la proportion d'ato-
mes d'hydrogène introduits, les gaz peuvent en outre être mélangés, à un niveau souhaité, à un gaz d'un composé de
silicium contenant des atomes d'hydrogène.
De plus, les gaz respectifs peuvent être utilisés non seulement comme espèces uniques, mais également en
mélange de plusieurs espèces.
Dans l'un ou l'autre des procédés de pulvérisa-
tion et d'implantation ionique, l'introduction d'atomes
d'halogènes dans la couche formée-peut consister à intro-
duire un gaz d'un composé halogéné ou d'un composé de silicium contenant des atomes d'halogènes, comme décrit ci-dessus, dans la chambre de déposition, et à former une
atmosphère de plasma à l'aide de ce gaz.
De plus, pour introduire des atomes d'hydrogène,
un gaz de départ destiné à introduire des atomes d'hydro-
gène, tel que H 2, ou un gaz de silanes et/ou de germanium hydrogéné, tels que ceux mentionnés précédemment, peut
être introduit dans la chambre de déposition et une atmos-
phère de plasma peut être formée à l'aide de ce gaz dans
la chambre.
Dans la présente invention, comme gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'halogènes, on peut utiliser efficacement les composés halogénés ou les composés de
silicium contenant des halogènes, mentionnés précédemment.
I 1 est également possible d'utiliser en outre une substance gazeuse ou gazéifiable tellequ'un halogénure d'hydrogène, comprenant HF, H Cl, H Br, HI et autres, ou un silicium hydrogéné substitué par un halogène, comprenant Si H 2 F 2, Si H 2 12, Si H 2 C 12, Si HC 13, Si H 2 Br 2, Si H Br 3 et autres, des halogénures de germanium hydrogénés tels que Ge HF 3, Ge H 2 F 2 Ge H 3 F, Ge HC 13, Ge H 2 C 12, Ge H 3 Cl", Ge H Br 3, Ge H 2 Br 2, Ge H 3 Br,
Ge HI 3, Ge H 2 12, Ge H 3 I et autres, des halogénures de germa-
nium tels que Ge F 4, Ge C 14, Ge Br 4, Ge I 4, Ge F 2, Ge C 12, Ge Br 2, Ge I 2, etc, en tant que matière efficace de départ pour
la formation d'une première couche amorphe (G).
Parmi ces substances, des halogénures contenant des atomes d'hydrogène, qui peuvent introduire des atomes
d'hydrogène, très efficaces pour maîtriser les caractéris-
tiques électriques ou photo-électriques, dans la couche, pendant la formation de la première couche (G), en même
temps que des atomes d'halogène sont introduits, peuvent de préf-
rence être utilisés comme matière de départ pour l'intro-
duction d'atomes d'halogènes.
Pour l'introduction d'atomes d'hydrogène dans la structure de la première couche (G), autrement que dans le procédé ci-dessus, H 2 ou un gaz de silicium hydro- géné, comprenant Si H 4, Si 2 H 6 et Si 4 H 10 et autres et du germanium ou un composé de germanium pour fournir du Ge, ou, en variante, un germanium hydrogéné tel que Ge H 4, Ge 2 H 6, Ge 3 H 8, Ge 4 H 10, Ge 5 H 12, Ge 6 H 14, Ge 7 H 16, Ge 8 H 18, Ge 9 H 20 et autres et du silicium ou un composé de silicium pour fournir du Si, peuvent être présents en même temps dans une chambre de déposition dans laquelle une décharge
est déclenchée.
Dans des formes préférées de réalisation de l'invention, la quantité d'atomes d'hydrogène (H) ou d'atomes d'halogènes (X) incorporée dans la première douche (G) entrant dans la constitution de l'élément photoconducteur formé, ou la quantité totale (H + X),
peut, en pourcentage atomique, être avantageusement com-
prise entie 0,01 et 40 %, de préférence entre 0,05 et
%, et de façon plus préférable entre 0,1 et-25 %.
Pour régler les quantités d'atomes d'hydrogène (H) et/ou d'atomes d'halogènes (X) dans la première couche (G), on peut ajuster la température du support et/ou les quantités de matières de départ pour l'incorporation d'atomes d'hydrogène (H) ou d'atomes d'halogènes (X) à introduire dans l'appareil de déposition, ou bien on peut
ajuster la puissance de la décharge.
Dans la présente invention, pour la formation de la seconde couche (S) constituée de a-Si(H,X), les matières de départ choisies parmi les matières de départ (I) utilisées pour la formation de la première couche (G)
comme décrit ci-dessus, hormis le gaz de départ pour four-
nir du Ge /-les matières de départ (II) pour la formation de la seconde couche (S) 7 sont utilisées en suivant les mmes procédés et dans les mêmes conditions que dans le cas de
la formation de la première couche (G).
Autrement dit, dans la présente invention, la formation d'une seconde couche (S) constituée de a-Si(H,X)
peut être réalisée par le procédé de dépôt sous vide uti-
lisant un phénomène de décharge, tel qu'un procédé à décharge d'effluves, un procédé de pulvérisation ou un
procédé d'implantation ionique Par exemple, pour la for-
mation de la seconde couche (S) constituée de a-Si(H, X)
par le procédé à décharge d'effluves, l'opération fonda-
mentale consiste à introduire un gaz de départ capable de fournir des atomes de silicium (Si) ainsi que, si cela est nécessaire, un gaz de départ destiné à l'introduction d'atomes d'hydrogène (H) et/ou d'atomes d'halogènes (X) dans la chambre de déposition à l'intérieur de laquelle une pression réduite peut être faite, et à déclencher
une décharge d'effluves dans cette chambre de façon à for-
mer une couche constituée de a-Si(H, X) sur la surface d'un support placé dans une position prédéterminée Pour la formation de la couche par le procédé de pulvérisation, lorsque l'on effectue une pulvérisation à l'aide d'une cible constituée de Si dans une atmosphère constituée d'un gaz inerte tel que-Ar, He, etc, par exemple, ou d'un mélange gazeux basé sur ces gaz, un gaz destiné à l'introduction d'atomes d'hydrogène (H) et/ou d'atomes d'halogènes (X) peut être introduit dans la chambre de
déposition pour effectuer la pulvérisation.
Dans la présente invention, la quantité-d'atomes d'hydrogène (H) ou la quantité d'atomes d'halogènes (X), ou encore la quantité totale (H + X) devant être contenue dans la seconde couche (S) entrant dans la constitution de la couche formée de réception de lumière, peut, en pourcentage atomique, être avantageusement comprise entre 1 et 40 %, depréférence entre 5 et 30 %, et de façon plus
préférable entre 5 et 25 %.
Dans l'élément photoconducteur 100 montré sur la figure 1, une substance (C) destinée à déterminer les
caractéristiques de conduction peut également être incor-
porée, au moins dans la première couche (G) 103 afin de conférer les caractéristiques de conduction souhaitées à
cette première couche (G) 103.
Dans ce cas, la substance (C) destinée à détermi-
ner les caractéristiques de conduction et devant être con-
tenue dans la première couche (G) 103 peut être répartie uniformément dans la totalité de cette première couche (G) 103, ou localement dans une partie de cette première couche
(G) 1 M 3.
Lorsque la substance (C) destinée à déterminer
les caractéristiques de conduction est incorporée locale-
ment dans une partie de la première couche (G) de la pré-
sente invention, la région (PN> de la couche contenant la substance précitée (C) peut constituée avantageusement une région extrême de la première couche (G) En particulier, lorsque la région précitée (PN) est formée en tant que région extrême sur le côté support de la première couche (G), l'injection de charges d'une polarité spécifique, du support dans ladite région (PN) de la couche peut être empêchée efficacement par le choix convenable du type et de la quantité de substance précitée (C) que ladite région
(PN) doit contenir.
La substance (C) capable de déterminer les caracté-
ristiques de conduction peut être incorporée dans la pre-
mière couche (G), constituant une partie de la couche de
* réception de lumière, soit uniformément sur toute l'éten-
due de la couche, soit localement dans la direction de l'épaisseur de la couche En outre et en variante, la substance précitée (C) peut également être incorporée dans
la seconde couche (S) appliquée sur la première couche (G).
Lorsque la substance précitée (C) doit être
incorporée dans la seconde couche (S), le type et la quan-
tité de substance (C) à introduire dans cette seconde couche
(S), ainsi que son mode d'incorporation, peuvent être déter-
minés convenablement suivant le type et la quantité de substance (C) incorporée dans la première couche (G) ainsi
que son mode d'incorporation.
Lorsque la substance précitée (C) doit être incorporée dans la seconde couche (S), il est préférable que cette substance (C) soit introduite dans la région de La couche présentant au moins l'interface de contact avec
la première couche (G).
La substance précitée (C) peut être incorporée uniformément dans toute l'étendue de la seconde couche (S), ou bien uniformément dans une partie de cette couche.
Lorsque la substance (C) déterminant les carac-
téristiques de conduction doit être incorporée, à la fois, dans la première couche (G) et dans la seconde couche (S), il est préférable que la région de la première couche (G) contenant ladite substance (C) et la région de la seconde couche (S) contenant la substance précitée (C) soient en
contact l'une avec l'autre.
La substance précitée (C) à incorporer dans la première couche (G) peut être du même type que celle à incorporer dans la seconde couche (S), ou bien d'un type différent, et les teneurs des -couches en cette substance
peuvent être égales ou différentes.
Cependant, il est préférable que la teneur en substance de la première couche (G) soit notablement plus grande lorsque le même type de ladite substance (C) est utilisé dans les deux couches, ou bien que des types différents de substance (C), ayant des caractéristiques électriques différentes, soient incorporés dans des régions
respectives souhaitées des couches -
En introduisant la substance (C), destinée à déterminer les caractéristiques de conduction dans au moins la première couche (G) entrant dans la constitution de la couche de réception de lumière, les caractéristiques de conduction de la couche contenant ladite substance (C) l-une partie ou la totalité de la première couche (G) 7 peuvent être établies librement comme-souhaité On peut mentionner, pour cette substance (C), des matières appelées
impuretés dans le domaine des semiconducteurs Dans la pré-
sente invention, on peut utiliser des impuretés du type P donnant des caractéristiques de conduction de type P et des impuretés de type N donnant des caractéristiques de conduction de type N au Si et au Ge constituant la couche
globale de réception de lumière à former.
En particulier, on peut mentionner, comme impure-
tés du type P, des atomes appartenant au groupe III du Tableau Périodique (atomes du groupe III), tels que le bore (B), l'aluminium (Al), le gallium (Ga), l'indium (In), le thallium (Tl), etc, B et Ga étant particulièrement préférés. Comme impuretés du type N, on peut utiliser les atomes appartenant au groupe V du Tableau Périodique, tels que le phosphore (P), l'arsenic (As), l'antimoine (Sb), le bismuth (Bi), etc, P et As étant particulièrement
préférés.
Dans la présente invention, la teneur en substance
(C), destinée à déterminer les caractéristiques de conduc-
tion, de la région (PN) de la couche peut être convenable-
ment choisie suivant les caractéristiques de conduction demandées pour ladite région (PN), ou bien, lorsque cette région (PN) est appliquée en contact direct avec le support, suivant une relation organique telle que la relation avec les caractéristiques présentes à l'interface de contact
avec le support.
La teneur en substance déterminant les caracté-
ristiques de conduction peut être convenablement choisie en tenant également compte d'autres régions de la couche en contact direct avec ladite région (PN) et de la relation avec les caractéristiques de l'interface de contact avec
ces autres régions.
La teneur en substance (C), déterminant les carac-
téristiques de conduction de la région (PN), peut être globalement comprise entre 0,01 et 5 x 104 ppm atomiques, avantageusement entre 0,5 et 1 x 104 ppm atomiques, et de
préférence de 1 à 5 x 103 ppm atomiques.
En donnant à la teneur de la substance (C) des-
tinée à déterminer les caractéristiques de conduction de la région (PN) de la couche une valeur avantageusement de
ppm atomiques ou plus, de préférence de 50 ppm atomi-
ques ou plus, et de façon plus préférable de 100 ppm ato-
miques ou plus, dans le cas, par exemple, o ladite substance (C) à incorporer est une impureté du type P, l'injection d'électrons du côté du support vers l'intérieur de la couche
globale de réception de lumière peut être empêchée efficace-
ment lorsque la surface libre de la couche-de réception de lumière est soumise à un traitement de charges de polarité Q ou bien, lorsque la substance précitée (C) à incorporer est une impureté du type N, l'injection de trous positifs peut être empêchée efficacement du côté du support vers l'intérieur de la couche globale de réception de lumière lorsque la surface libre de cette couche est soumise à un traitement de charge à la polarité o
Dans les cas ci-dessus et comme décrit précédem-
ment, la région (Z) de la couche, autre que la région pré-
citée (PN), peut contenir une substance (C) déterminant
les caractéristiques de conduction avec un type de con-
ductivité d'unepolarité différente de celle de la substance (C) déterminant les caractéristiques de la région (PN), ou bien une substance (C) déterminant les caractéristiques de conduction avec un type de conductivité de même polarité, en quantité très inférieure à celle contenue en pratique
dans la région (PN).
Dans un tel cas, la quantité de substance (C), déterminant les caractéristiques de conduction, contenue-dms
la région précitée (Z), qui peut être convenablement déter-
minée comme souhaité suivant la polarité et la quantité de la substance précitée (C) contenue dans la 1 région (PN}, peut être avantageusement comprise entre 0,001 et 1 x 14
ppm atomiques, de préférence entre 0,05 et 500 @@ ppn atomi-
ques, et de façon plus préférable entre 0,1 et 260 ppm atomiques. Dans la présente invention, lorsque le même type
de substance (C) déterminant les caractéristiques de conduc-
tion est utilisé dans la région (PN) et dans la région (Z) de la couche, la teneur de la région (Z} peut être de
préférence de 300 ppm atomiques ou moins.
Dans la présente invention, en formant dans la
couche globale de réception de lumière, une région conte-
nant une substance destinée à déterminer les caractéristi-
ques de conduction et ayant un type de conductivité d'une première polarité, et une région contenant une substance déterminant les caractéristiques de conduction et ayant un type de&conductivitédel'autre polarité, ces régions
étant en contact direct l'une avec l'autre, on peut égale-
ment prévoir une couche dite appauvrie à ladite région de contact. En bref, par exemple, une couche appauvrie peut
être formée dans la couche de réception de lumière en pro-
duisant une région contenant l'impureté du type P précitée et une région contenant l'impureté N précitée afin que ces régions soient en contact direct l'une avec l'autre pour
former une joint dite P-N.
Dans l'élément photoconducteur selon l'invention
représenté sur la figure 1, pour améliorer la photosen-
sibilité, la résistance d'obscurité et, de plus, l'adhésion entre le support et la couche de réception de la lumière, il est possible d'incorporer des atomes d'oxygène dans
cette couche de réception de la lumière Les atomes d'oxy-
gène contenus dans la couche de réception de la lumière peuvent être, soit répartis dans la totalité de la région de la couche recevant la lumière, scit localisés seulement
dans une partie de la région de cette couche.
Les atomes d'oxygène peuvent être distribués dans la direction de l'épaisseur de la couche recevant la
lumière afin que la concentration C(O) puisse être uni-
forme ou non.
Dans la présente invention, la région ( O > entrant dans la constitution de la couche recevant la lumière et contenant des atomes d'oxygène est réalisée, lorsque l'on souhaite améliorer principalement la photosensibilité et la résistance d'obscurité, de façon à constituer la totalité de la région de la couche de réception de la lumière, alors qu'elle ne constitue que la région extrême, située sur le côté du support, de la couche de réception de la lumière lorsque l'on souhaite principalement accroître l'adhérence entre le support et
la couche de réception de la lumière.
Dans le premier cas, la teneur en atomes d'oxy-
gène de la région ( 0) de la couche peut être avantageuse-
ment relativement diminuée afin de maintenir une photo-
sensibilité élevée, tandis que dans le second cas, elle
peut être relativement grande afin d'assurer le renforce-
ment de l'adhérence avec le support.
De plus, pour atteindre simultanément les premier et second objectifs précités, les atomes d'oxygène peuvent être distribués dans la région (O) de la couche de façon à être répartis à une concentration relativement élevée sur le côté support, à une concentration relativement faible sur le côté surface libre, ou de manière qu'aucun atome d'oxygène ne pénètre franchement dans la région de la couche située du côté de la surface libre de la couche
recevant la lumière.
Dans la présente invention, la teneur en atomes d'oxygène que la région ( 0) de la couche de réception de la lumière doit contenir peut être convenablement choisie suivant-les caractéristiques demandées pour la région (O)
proprement dite, ou, lorsque cette région (O) est en con-
tact direct avec le support,-suivant une relation organique
telle que la relation avec les caractéristiques de l Pinter-
face de contact avec le support et autres '
Lorsqu'une autre région doit être formée en con-
tact direct avec la région (O) de la couche, la teneur en atomes d'oxygène peut être convenablement choisie en tenant également compte des caractéristiques de cette autre région et de la relation avec les caractéristiques de l'interface de contact avec cette atre région La teneur en atomes d'oxygène de la région (O),-qui peut être convenablement déterminée comme souhaité suivant les caractéristiques demandées pour les éléments photoconducteurs à réaliser, peut, en pourcentage atomique, 8 tre avantageusement comprise entre 0,001 et 50 %, de préférence entre 0, 002 et' 40 %, et
de façon plus préférable entre 0,003 et 30 %.
Lorsque la région (O) constitue la-totalité de la région de la couche recevant la lumière ou lorsque, bien qu'elle ne constitue pas la totalité de la région de
la couche, l'épaisseur To de cette région ( 0) est suffisam-
ment grande par rapport à l'épaisseur T de la couche rece-
vant la lumière, il est souhaitable que la limite supérieure de la teneur en atomes d'oxygène de la région ( 0) soit
sensiblement inférieure à la valeur précitée.
Dans le cas de la présente invention, lorsque
le rapport de l'épaisseur To de la région ( 0) à l'épais-
seur T de la couche de réception de lumière est de 2/5 ou
plus, la limite supérieure de la teneur en atomes d'oxy-
gène de la région peut, en pourcentage atomique, être avantageusement de 30 % ou moins, de préférence de 20 %
ou moins, et de façon plus préférable de 10 % ou moins.
Les figures 2 à 10 représentent des exemples
typiques de la distribution, dans la direction de l'épais-
seur de la couche, des atomes d'oxygène contenus dans la
région ( 0) de la couche.
Sur les figures 2 à 10, l'axe des abscisses indique la teneur C(O) en atomes d'oxygène et l'axé des ordonnées indique l'épaisseur de la région ( 0) de la couche, t B indiquant la position de la surface extrême de la région ( 0) sur le côté support et t T indiquant la position de la surface extrême de la première région ( 0) de la couche sur
le côté opposé au côté support Autrement dit, la forma-
tion de la région ( 0) de la couche contenant de l'oxygène s'effectue du côté t B vers le côté t T. La figure 2 montre une première forme typique du
profil en profondeur des atomes d'oxygène, dans la direc-
tion de l'épaisseur, contenus dans la région ( 0) de la couche. Dans la forme de réalisation telle qu'illustrée sur la figure 2, à partir de la position t B de l'interface, position dans laquelle la surface, sur laquelle la région ( 0) contenant des atomes d'oxygène doit être formée, est en contact avec la-surface de la région ( 0), jusqu'à la
position t 1, la concentration C(O) d'atomes d'oxygène con-
tenus dans la région ( 0) formée est à une valeur constante Ci, et la concentration diminue progressivement de la valeur
C 2 ' en continu, de la position t 1 jusqu'à la position d'inter-
face t Ta A la position d'interface t T' la concentration C(O)
en atomes d'oxygène est égale à C 3.
25359 o 02 Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 3, la concentration C(O) en atomes d'oxygène est abaissée progressivement et en continu de la position t B vers la position t T pour passer de la valeur C 4 jusqu'à la valeur C 5 à la position t T. Dans le cas de la figure 4, la concentration C(O) en atomes d'oxygène est établie à une valeur constante C 6, puis diminuée progressivement de la position t 2 jusqu'à
la position t T, et elle est établie à une valeur sensible-
ment nulle à la position t T (une valeur sensiblement nulle
signifiant une teneur inférieure à la limite détectable).
Dans le cas de la figure 5, la concentration C(O) en atomes d'oxygène diminue progressivement et en continu de la position t B jusqu'à la position t T pour passer de la
valeur C 8, jusqu'à une valeur sensiblement nulle à la posi-
tion t T. Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 6, la concentration C(O) en atomes d'oxygène est
constamment à la valeur Cg entre la position t B et la posi-
tion t 3, et elle prend une valeur C 10 à la position t T. Entre les positions t 3 et t TI la concentration est abaissée suivant une fonction du premier ordre, de la position t 3 jusqu'à la position t T. Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 7, on établit un profil de profondeur tel que la concentration C(O) prend une valeur constante Cil de la position t B jusqu'à la position t 4, puis diminue suivant une fonction du premier ordre pour passer de la valeur C 12 à la valeur C 13, de la position t 4 à la position t T. Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 8, la concentration C(O) en atomes d'oxygène est abaissée suivant une fonction du premier ordre, de la
valeur C 14 à la valeur zéro, de la position t B à la posi-
tion t T. La figure 9 illustre une forme de réalisation dans laquelle la concentration C(O) en atomes d'oxygène est abaissée suivant une fonction du premier ordre, de
la valeur C 15 à la valeur C 16, de la position t B à la posi-
tion t T' puis est maintenue constante à la valeur C 16 entre les positions t 5 et t Ta Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 10, la concentration C(O) en atomes d'oxygène est à la valeur C 17 à la position t B laquelle concentration C 17 est abaissée initialement et progressivement, puis brusquement vers la position t 6 et jusqu'à cette position
dans laquelle elle prend la valeur C 18.
Entre la position t 6 et la position t 7, la con-
centration est abaissée initialement et brusquement, puis progressivement, jusqu'à ce-qu'elle atteigne la valeur C 19 à la position t 7 Entre cette dernière et la position t 8,
la concentration est abaissée très progressivement jus-
qu'à la valeur C 20 à la position t 8 Entre cette dernière et la position t TI la concentration est abaissée suivant une courbe ayant une forme telle que montrée sur la figure, pour passer d'une valeur C 20 à une valeur sensiblement nulle. Comme indiqué ci-dessus pour certains exemples typiques de profils de profondeur des atomes d'oxygène
contenus dans la région (O) de la couche, dans la direc-
tion> de l'épaisseur de la couche, en référence aux figures 2 à 10, dans la présente invention, la région (O) présente avantageusement un profil de profondeur tel qu'elle comporte une partie ayant une concentration C(O) élevée en atomes d'oxygène, sur le côté support, et une partie ayant une
concentration C(O> faible en atomes d'oxygène, et notable-
ment inférieure à celle du côté support, sur le côté t T
de l'interface.
La région (O) peut de préférence être réalisée afin de comporter une zone localisée (B) contenant des atomes d'oxygène à une concentration relativement élevée
sur le côté support et, dans ce cas, on peut encore amé-
liorer l'adhérence entre le support et la couche recevant
la lumière.
La zone localisée (B), en utilisant la repré-
sentation symbolique des figures 2 à 10, peut avantageuse-
ment être située à moins de 5 gm de la position t B de
25359 È 2
l'interface. Dans la présente invention, la zone localisée précitée (B) peut être réalisée de façon à être identique à l'ensemble de la région (LT) de la couche jusqu'à la profondeur de 5 Am à partir de la position t B d'interface, ou bien, en variante, elle peut faire partie de la zone
(LT) de la couche.
On peut convenablement déterminer, suivant les caractéristiques demandées pour la couche de réception de
la lumière à réaliser, si la zone localisée (B) doit cons-
tituer une partie ou la totalité de la région (LT) de la couche. La zone localisée (B) peut être de préférence réalisée suivant une formation telle que le maximum Ciax des concentrations en atomes d'oxygène, distribuées dans
la direction de l'épaisseur de la couche (valeurs de pro-
fil de profondeur), puisse être avantageusement de 500 ppm atomiques ou plus, de préférence de 800 ppm atomiques ou plus, et de façon plus préférable de 1000 ppm atomiques ou plus
Autrement dit, conformément à l'invention, la ré-
gion ( 0) de la couche contenant des atomes d'oxygène est formée
de manière que la valeur maximale Cmax du profil de pro-
fondeur puisse être atteinte dans une épaisseur de 5 Dm mesurée à partir du côté support (la région de la couche
située à une épaisseur inférieure ou égale à 5 Dm à partir-
de t B).
Pour la formation de la région (O) contenant des atomes d'oxygène dans la couche de réception de lumière, on peut utiliser une matière de départ pour l'introduction d'atomes d'oxygène, avec la matière de départ pour la
formation de la couche recevant la lumière, telle que men-
tionnée ci-dessus, pendant la formation de la couche, et
ces matières peuvent être incorporées dans la couche en quan-
titis déterminées Lorsque le procédé à décharge d"effluves est utilisé pour former la région (O), la matière de départ utilisée comme gaz de départ pour la formation de la région (O) peut être constituée par l'addition d'une matière de départ pour l'introduction d'atomes d'oxygène à la matière de départ choisie comme souhaité parmi celles utilisées pour la formation de la couche de réception de lumière, comme mentionné précédemment On peut utiliser, en tant que matière de départ pour l'introduction d'atomes d'oxy- gène, la plupart des substances gazeuses ou gazéifiables
contenant au moins des atomes d'oxygène comme atomes cons-
-titutifs. Par exemple, on peut utiliser un mélange d'un gaz-de départ contenant des atomes de silicium (Si) en tant qu'atomes constitutifs, d'un gaz de départ contenant des atomes d'oxygène ( 0) en tant qu'atomes constitutifs et, facultativement, d'un gaz de départ contenant des atomes d'hydrogène (H) et/ou des atomes d'halogènes (X) en tant qu'atomes constitutifs, dans des proportions de
mélange souhaitées; un mélange d'un gaz de départ conte-
nant des atomes de silicium (Si) en tant qu'atomes cons-
titutifs et d'un gaz de départ contenant des atomes d'oxy-
gène (O) et des atomes d'hydrogène (H) en tant qu'atomes constitutifs, également dans une proportion de mélange
souhaitée; ou bien un mélange d'un gaz de départ conte-
nant des atomes de silicium (Si) en tant qu'atomes cons-
titutifs et d'un gaz de départ -contenant les trois atomes de silicium (Si), d'oxygène (O) et d'hydrogène (H) en
tant qu'atomes donstitutifs.
En variante, on peut également utiliser un
mélange d'un gaz de départ contenant des atomes de sili-
cium (Si) et des atomes d'hydrogène (E) en tant qu'atomes constitutifs et d'un gaz de départ contenant des atomes
d'oxygène ( 0) en tant qu'atomes constitutifs.
Plus particulièrement, on peut mentionner, par exemple, l'oxygène ( 02), l'ozone ( 03), le monoxyde d'azote (NO), le bioxyde d'azote (NO 2), le protoxyde d'azote (N 20), l'anhydride azoteux (N 203), le peroxyde d'azote (N 204), l'anhydride azotique (N 205), le trioxyde d'azote (NO 3) et des siloxanes inférieurs contenant des atomes de silicium (Si), des atomes d'oxygène (O) et des atomes d'hydrogène (H} en tant qu'atomes constitutifs, tels que du disiloxane
25359 '02
(H 3 Si O Si H 3), du trisiloxane (H 3 Si O Si H 20 Si H 3), et autres.
Pour la formation de la région (O) contenant des atomes d'oxygène, par le procédé de pulvérisation, une tranche de Si monocristallin ou polycristallin ou une tranche de Si O 2 ou encore une tranche contenant du Si et du Si O 2 en mélange peut être utilisée et une pulvérisation de ces tranches peut être conduite dans diverses atmosphères gazeuses.
Par exemple, lorsqu'une tranche de Si est uti-
1 lisée comme cible, un gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'oxygène avec, facultativement, un gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'hydrogène et/ou d'atomes d'halogènes, qui peut être dilué, le cas échéant, avec un gaz de dilution, peut être introduit dans une chambre de déposition pour pulvérisation de façon à former un plasma gazeux de ces gaz, plasma dans lequel la pulvérisation de
la tranche de Si précitée peut être effectuée.
En variante, en utilisant des cibles séparées de Si et de Si O 2, ou une feuille d'une cible contenant du
Si et du Si O 2 en mélange, on peut effectuer une pulvérisa-
tion dans une atmosphère constituée d'un gaz de dilution tel qu'un gaz pour pulvérisation, ou dans une atmosphère gazeuse contenant au moins des atomes d'hydrogène (H) et/ou
des atomes d'halogènes (X) en tant qu'atomes constitutifs.
Comme gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'oxygène, on peut utiliser les gaz de départ indiqués à titre d'exemples dans le procédé à décharge d'effluves décrit précédemment, ces gaz étant également efficaces dans, le
cas d'une pulvérisation.
Dans la présente invention, lorsque L'on réalise une région (O) contenant des atomes d'oxygène pendant la
formation de la couche de réception de la lumière, la for-
mation de la région (O) de façon qu'elle présente un pro-
fil de profondeur souhaité dans la direction de l'épaisseur
de la couche, profil obtenu par variation de la concentra-
tion C(O) des atomes d'oxygène contenus dans ladite région
(O), peut être effectuée, dans le cas d'une décharge d'ef-
fluves, par l'introduction, dans une chambre de déposition,
d'un gaz de départ destiné à introduire des atomes d'oxy-
gène-dont la concentration C(O) doit varier, en même temps
que le débit d'écoulement de ce gaz est modifié convenable-
ment suivant une courbe de rythme de variation souhaitée.
Par exemple, par le procédé manuel ou par tout autre procédé utilisé classiquement, par exemple au moyen d'un moteur commandé extérieurement, etc, l'ouverture d'une certaine valve à pointeau prévue dans le circuit d'écoulement du gaz peut être modifiée progressivement Au cours de cette opération, le rythme de variation n'est pas nécessairement linéaire, mais le débit d'écoulement peut être commandé en fonction d'une courbe de rythme de variation établie précédemment, par exemple au moyen d'un microordinateur,
afin que l'on obtienne une courbe de teneur souhaitée.
Dans le cas o la région (O) est formée par le
procédé de pulvérisation, l'obtention d'un profil de pro-
fondeur souhaité pour les atomes d'oxygène dans la direc-
tion de l'épaisseur de la couche, en faisant varier la concentration C O O) en atomes d'oxygène dans la direction de l'épaisseur de la couche, est possible, tout d'abord de la même façon que dans le cas du procédé à décharge d'effluves, en utilisant une matière de départ à l'état gazeux, pour l'introduction d'atomes d'oxygène, et en faisant varier convenablement, comme souhaité, le débit d'écoulement de ce gaz lorsqu'il est introduit dans la
chambre de déposition.
Ensuite, la formation d'un tel profil de pro-
fondeur peut également être obtenue par modification
préalable de la composition d'une cible pour pulvérisa- -30 tion Par exemple, lorsqu'une cible comprenant un mélange de Si et Si O
2 doit être utilisée, la proportion de mélange du Si au Si O 2 peut être modifiée dans la direction de
l'épaisseur de la couche de la cible.
Le support à utiliser dans la présente invention
peut être conducteur du courant électrique ou isolant.
Comme matière électroconductrice, on peut mentionner des métaux tels que Ni Cr, l'acier inoxydable, Al, Cr, Mo, Au,
Nb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, etc ou des alliages de ces métaux.
Comme supports isolants, on peut utiliser classi-
quement des pellicules ou des feuilles de résines synthé-
tiques, y compris de polyester, polyéthylène, polycarbonate, acétate de cellulose, polypropylène, polychlorure de vinyle, polychlorure de vinylidène, polystyrène, polyamide, etc, des verres, des céramiques, des papiers, etc Ces supports isolants ont de préférence au moins une surface soumise à un traitement électroconducteur et il est souhaitable d'appliquer d'autres couches sur la face recevant ledit
traitement électroconducteur.
Par exemple, le traitement électroconducteur d'un verre peut consister à former une mince pellicule de Ni Cr, Al, Cr, Mo, Au, Ir, Nbb, Ta, V, Ti, Pt, Pd, In 203, Sn O 2, ITO (In 203 + Sn O 2) sur ce verre En variante, une pellicule de résine synthétique telle qu'une pellicule de polyester peut être soumise en surface à un traitement électroconducteur par dépôt de vapeur sous vide, dépôt par faisceau d'électrons ou pulvérisation d'un métal tel que Ni Cr, Al, Ag, Pb, Zn, Ni, Au, Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc, ou par un traitement de stratification effectué à l'aide dudit métal afin de rendre la surface conductrice du courant électrique Le support peut être configuré dans toutes formes telles que des cylindres, des bandes, des plaques ou autres, et sa forme peut être déterminée comme souhaité Par exemple, lorsque l'élément photoconducteur 100 de la figure 1 doit être utilisé en
tant qu'élément de formation d'image pour électrophoto-
graphie, il peut être souhaitable qu'il soit mis sous la forme d'une bande sans fin ou d'un cylindre destiné à,être utilisé pour des opérations de copies continues à grande vitesse Le support peut avoir une épaisseur qui est
convenablement déterminée de manière qu'un élément photo-
conducteur tel que souhaité puisse être formé Lorsque
l'élément photoconducteur doit avoir une certaine flexibi-
lité, le support est réalisé de façon à être aussi mince que possible dans la mesure o sa fonction de support peut
être assurée Cependant, dans ce cas, l'épaisseur est géné-
ralement de 10 Dm ou plus pour des raisons de fabrication
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et de manipulation du support ainsi que pour assurer sa
résistance mécanique.
Comme décrit plus en détail ci-dessus, l'élément photoconducteur conçu de façon à présenter la constitution stratifiée selon l'invention peut résoudre tous les pro- blèmes mentionnés précédemment et il présente d'excellentes caractéristiques électriques, optiques et photoconductrices, une bonne rigidité diélectrique ainsi que de bonnes caractéristiques
d'utilisation vis-à-vis du milieu ambiant.
En particulier, lorsqu'il est appliqué à un élément de formation d'images pour électrophotographie, il
effectue une excellente retenue des charges dans un trai-
tement par charges sans aucune influence du potentiel rési-
duel sur la formation de l'image; ses propriétés électri-
* ques sont stables, sa sensibilité élevée et son rapport signal/bruit élevé, et il présente une excellente résistance
à la fatigue par la lumière et d'excellentes caractéristi-
ques en utilisations répétées, de sorte qu'il est possible d'obtenir des images de haute qualité, de concentration
élevée, claires en demi-teinte et de résolution élevée.
De plus, dans l'élément photoconducteur selon l'invention, la couche recevant la lumière est elle-mê me dure et adhère de façon excellente au support, et elle peut donc être utilisée de façon répétée à grande vitesse
pendant une longue durée et en continu.
En outre, l'élément photoconducteur selon l'in-
vention présente une photosensibilité élevée sur toutes
les régions du spectre de la lumière visible, et, en par-
ticulier, il présente une excellente adaptation à un laser à semiconducteur ainsi qu'une réponse rapide à la lumière. Un exemple du procédé de production de l'élément photoconducteur selon l'invention sera à présent brièvement décrit. La figure 1 i représente un exemple d'appareil convenant à la production de l'élément photoconducteur
selon l'invention.
Des bouteilles de gaz 1102 à 1106 contiennent hermétiquement des gaz de départ pour la formation de l'élément photoconducteur selon l'invention Par exemple, la bouteille 1102 contient du Si H 4 gazeux dilué avec He (pureté @ 99,999 %, désignée ci-après de façon abrégée "Si H 4/He"); la bouteille 1103 contient du Ge H 4 gazeux dilué avec He (pureté: 99,999 %, désignée brièvement ci-après "Ge I-14/He"); la bouteille 1104 contient du B 2 H 6
gazeux dilué avec He (pureté: 99,999 %, désignée briève-
ment ci-après "B 2 H 6/He"), la bouteille 1105 contient du
NO gazeux (pureté: 99,999 %) et la bouteille 1106 con-
tient du H 2 gazeux (pureté: 99,999 %).
Pour permettre à ces gaz de s'écouler vers
l'intérieur d'une chambre 1101 de réaction, après confir-
nation de la fermeture des valves 1122-1126 des bouteil-
les de gaz 1102-1106 et de la valve de fuite 1135, et confirmation de l'ouverture des valves 1112-1116 d'entrée, des valves 1117-1121 de sortie et des valves auxiliaires 1132, 1133, on ouvre d'abord la valve principale 1134 pour faire le vide dans la chambre 1101 de réaction et dans les conduites de gaz L'étape suivante consiste à fermer les valves auxiliaires 1132 et 1133 et les valves de sortie 1117 à 1121 après que l'indicateur de vide
1136 a affiché une pression de 666,6 x 10-6 Pa.
On décrira à présent un exemple de formation d'une couche de réception de lumière sur un substrat
cylindrique 1137 On permet l'écoulement dans des régula-
teurs 1107 à 1110 de débit massique, respectivement, du Si H 4/He gazeux provenant de la bouteille 1102, du Ge H 4/He gazeux provenant de la bouteille 1103, du B 2 H 6/He gazeux provenant de la bouteille 1104 et du NO gazeux provenant de la bouteille 1105, en ouvrant les valves 1122 à 1125, en réglant à 98 066 Pa les pressions affichées par les
manomètres de sortie 1127 à 1130 et en ouvrant progressi-
vement les valves d'entrée 1112 à 1115, respectivement.
On ouvre ensuite progressivement les valves de sortie 1117 à 1120 et la valve auxiliaire 1132 pour permettre aux gaz respectifs de pénétrer dans la chambre 1101 de réaction On commande les valves de sortie 1117 à 1120 de manière que les rapports des débits d'écoulement Si H 4/He:
Ge H 4/He B 2 H 6/He: NO puissent avoir des valeurs souhai-
tées, et on commande également l'ouverture de la valve principale 1134 tout en surveillant la valeur affichée par l'indicateur de vide 1136 afin que la pression puisse atteindre une valeur souhaitée dans la chambre 1101 de réaction Après confirmation que la température du substrat 1137 a été établie à une valeur comprise entre 50 et 4000 C par un élément chauffant 1138, on règle une source 1140 d'énergie à une puissance souhaitée afin de déclencher une décharge d'effluves dans la chambre 1101 de réaction, et la décharge d'effluves est maintenue pendant une période souhaitée afin de-former une région (B, O) constituée de a-Gex Si 1 _X (H, X) contenant des atomes de bore (B) et des atomes d'oxygène (O), jusqu'à une épaisseur souhaitée,
sur le substrat 1137.
Lorsque la région (B, O) est formée à une épais-
seur souhaitée, en respectant les mêmes conditions et en fermant complètement les valves de sortie 1118, 1119 et 1120, en même temps que l'on modifie les conditions de décharge, on maintient une décharge d'effluves pendant une période souhaitée afin de former, sur la région précédente
(B, O), une région (S) constituée de a-Si (E, X) ne con-
tenant aucun des atomes de bore (B), d'oxygène (O) et de germanium (Ge) afin d'achever la formation de la couche
de réception de la lumière.
Pendant la formation de la couche de réception de lumière indiquée cidessus, après le commencement de la formation de ladite couche, en arrêtant l'entrée du
B 2 H 6/He gazeux ou du NO gazeux dans la chambre de déposi-
tion à la fin d'une période de temps souhaitée, on peut régler librement l'épaisseur de chacune des régions (B) contenant des atomes de bore et (O) contenant des atomes
d'oxygène.
De plus, conformément à une courbe de rythme de variation souhaitée, on peut régler le débit d'écoulement du NO gazeux entrant dans la chambre 1101 de déposition afin de donner un profil de profondeur souhaité aux atomes
d'oxygène contenus dans la région (O) de la couche.
Pendant la formation de la couche, il est souhai-
table de faire tourner le substrat 1137 à une vitesse cons-
tante au moyen d'un moteur 1139 afin de produire
une couche uniforme.
La présente invention sera davantage illustrée
en référence aux exemples suivants.
Exemple 1-
A l'aide de l'appareil montré sur la figure 11,
on forme des couches sur un substrat cylindrique en aluni-
nium, dans les conditions indiquées dans le tableau l A ci-dessous, afin d'obtenir un élément de formation d'image
pour électrophotographie.
L'élément de formation d'image ainsi obtenu est placé dans un appareil d'essai d'exposition à des charges et une charge d'effluves est effectuée à O 5,0 k V pendant 0,3 seconde, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée au moyen d'une source de lumière constituée d'une lampe au tungstène, à une dose de 2 lux seconde, à travers une mire d'essai
du type transparent.
Immédiatement après, un révélateur chargé posi-
tivement (contenant un "toner" et un support) est appliqué en cascade sur l'élément de formation d'image afin que l'on obtienne une bonne image révélée sur la surface de cet élément Lorsque l'image ainsi révélée sur l'élément
de formation d'image est transférée par une charge d'efflu-
ves à O 5,0 k V, sur du papier de report, on obtient une image claire, de densité élevée, d'excellente résolution et présentant une bonne reproductibilité de gradation
Exemple 2
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure
11, on obtient un élément de formation d'image pour électro-
photographie en formant la couche conformément au procédé
décrit dans l'exemple 1, sauf que l'on modifie les condi-
tions comme indiqué dans le tableau 2 A.
2535902 '
Avec l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur du papier de report, par la même opération et dans les mêmes conditions que celles indiquées dans l'exemple 1, sauf que l'on inverse la polarité des charges et la polarité à laquelle le révélateur est chargé, respectivement, et l'on obtient ainsi une qualité d'image
très claire.
Exemple 3
A l'aide de l'appareil montré sur la figure 11,
on obtient un élément de formation d'image pour électro-
photographie en formant une couche par le même procédé que celui décrit dans l'exemple 1, sauf que les conditions sont-modifiées comme indiqué dans le tableau 3 A. Avec l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur du papier de report par la même opération et dans les mêmes conditions que dans l'exemple
1, ce qui donne une qualité d'image très claire.
Exemple 4
On prépare des éléments de formation d'images pour électrophotographie en suivant, respectivement, le même procédé que dans l'exemple 1, sauf que l'on modifie les teneurs en atomes de genmanium de la première couche, catme indiqué par les teneurs en Si dans le tableau 4 A, en faisant varier le rapport
des débits d'écoulement du Ge H /He gazeux au Si H 4/He gazeux.
Avec les éléments de formation d'images ainsi obtenus, on forme des images sur des papiers de report, par la même opération et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, de façon à obtenir les résultats indiqués dans le tableau 4 A.
Exemple 5
On prépare des éléments de formation d'images pour électrophotographie en suivant le même procédé que dans l'exemple 3, sauf que l'on modifie l'iépaisseur de la première couche comme indiqué dans le tableau 5 A. A l'aide des éléments de formation d'images ainsi obtenus,on forme des images sur des papiers de report par la même opération et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, de façon à obtenir les résultats indiqués dans le tableau 5 A.
Exemple 6
A l'aide de l'appareil montré sur la figure 11,
on forme des couches sur un substrat cylindrique en alumi-
nium, dans les conditions indiquées sur le tableau 6 A, afin d'obtenir un élément de formation d'image pour électrophotographie. L'élément de formation d'image ainsi obtenu est placé dans un appareil d'essai pour être exposé à des charges, et une charge d'effluves est effectuée à O 5,0 k V pendant 0,3 seconde, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée par une source lumineuse constituée d'une lampe au tungstène, à une dose de 2 lux seconde, à travers une mire d'essai
is du type transparent.
Immédiatement après, un révélateur chargé posi-
tivement (contenant un "toner" et un support) est appliqué en cascade sur l'élément de formation d'image afin que l'on obtienne une bonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image développée sur l'élément
de formation d'image est transférée par une charge d'efflu-
ves à C 5,0 k V sur du papier de report, on obtient une image claire de densité élevée, d'excellente résolution
et ayant une bonne reproductibilité de gradation.
Exemple 7
Dans l'exemple 1, on forme une image électrosta-
tique à l'aide d'un laser à semiconducteur du type Ga AS, d'une longueur d'onde de 810 nanomètres ( 10 m W), utilisé comme source de lumière à la place de la lampe à filament
de tungstène, et l'on respecte par ailleurs les mêmes con-
ditions di formation de l'image révélée que dans l'exemple 1, de façox à préparer un élément de formation d'image pour électrophotographie Une estimation de la qualité de l'image obtenue à l'aide de l'élément de formation d'image produit montre que cette image présente une excellente résolution, est de qualité élevée, est claire et présente
une bonne reproductibilité de gradation.
Exemple 8
A l'aide de l'appareil montré sur la figure 11,
on forme des couches sur un substrat cylindrique en alu-
minium, dans les conditions indiquées dans le tableau 1 B ci-dessous, afin d'obtenir un élément de formation d'image
pour électrophotographie.
L'élément de formation d'image ainsi obtenu est placé dans un appareil d'essai pour être soumis à une exposition à des charges et une charge d'effluves est
effectuée à 5,0 k V pendant 0,3 seconde, suivie immédia-
tement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée par une lampe à filament de tungstène
utilisée comme source de lumière, à une dose-de 2 lux secon-
de, à travers une mire d'essai du type transparent.
Immédiatement après, un révélateur chargé néga-
tivement (contenant un "toner" et un support) est appliqué en cascade sur la surface de l'élément de formation d'image afin que l'on obtienne une bonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image développée sur l'élément est transférée par une charge d'effluves à 0 5,0 k V sur du papier de report, on obtient une image claire, de haute densité, d'excellente résolution et d'une
bonne reproductibilité de gradation.
Exemple 9
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure
i 1, on produit un élément de formation d'image pour élec-
trophotographie en procédant à une formation de couche par la même opération que dans l'exemple 8, sauf que l'on modifie les conditions comme indiqué dans le tableau 2 B. A l'aide de l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur du papier de report, par la même opération et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 8, sauf que l'on inverse la polarité de la charge et la polarité à laquelle le révélateur est chargé,
et on obtient ainsi une qualité d'image très claire.
Exemple 10
A l'aide de l'appareil montré sur la figure 11,
on produit un élément de formation d'image pour électro-
253590 Z 2
photographie en procédant à une formation de couche par le même procédé que dans l'exemple 8, sauf que l'on modifie les conditions en les rendant conformes à celles indiquées dans le tableau 3 B. A l'aide de l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur du papier de report, par la même opération et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 8, et on obtient ainsi une qualité d'image très claire.
Exemple 11
On prépare des éléments de formation d'images pour électrophotographie en suivant le même procédé que dans l'exemple 8, sauf que l'on modifie les teneurs en
atomes de germaniu de la première cuche co Esua indiqué par les te-
neurs en Si Uans le tableau 4 B en faisant varier le rapport des débits
d'écoulement du Ge H 4/He gazeux et du Si H 4/He gazeux.
A l'aide des éléments de formation d'images ainsi obtenus, on forme des images sur des papiers de report, par la même opération et dans les mêmes conditions
que dans l'exemple 8, afin d'obtenir les résultats indi-
qués dans le tableau 4 B.
Exemple 12
On prépare des éléments de formation d'images pour électrophotographie par le même procédé que dans
l'exemple 8, sauf que l'on modifie l'épaisseur de la pre-
mière couche comme indiqué dans le tableau 5 B. A l'aide des éléments de formation d'images ainsi obtenus, on forme des images sur des papiers de report par la même opération et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 8 pour obtenir les résultats indiqués dans le tableau 5 B.
Exemple 13
A l'aide de l'appareil montré sur la figure 11,
on forme des couches sur un substrat cylindrique en àlu-
minium, dans les conditions indiquées dans le tableau 6 B,
afin d'obtenir un élément de formation d'image pour électro-
photographie -
L'élément de formation d'image ainsi obtenu est placé dans un appareil d'essai par exposition à une charge, et une charge d'effluves est effectuée à O 5,0 k V
pendant 0,3 seconde, suivie immédiatement d'une exposi-
tion à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée au moyen d'une lampe à filament de tungstène utilisée comme source de lumière, à une dose de 2 lux seconde, à travers
une mire d'essai du type transparent.
Immédiatement après, un révélateur chargé néga-
tivement (contenant un "toner" et un support) est appliqué en cascade sur la surface de l'élément de formation d'image afin que l'on obtienne une bonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image développée sur l'élément est transférée par une charge d'effluves àd 05,0 k V sur du papier de report, on obtient une image claire, de densité élevée, d'excellente résolution et d'une bonne
reproductibilité de gradation.
Exemple 14
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 11, on forme des couches sur un substrat cylindrique en aluminium, dans les conditions indiquées dans le tableau 7 B, afin d'obtenir un élément de formation d'image pour électrophotographie. L'élément de formation d'image ainsi obtenu est placé dans un appareil expérimental pour être exposé à des charges, et une charge d'effluves est effectuée à O 5,0 k V pendant 0,3 seconde, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse Cette dernière est irradiée au moyen d'une lampe à filament de tungstène utilisée comme source de lumière, à une dose de 2 lux seconde, à travers une mire
d'essai du type-transparent.
Immédiatement après, un révélateur chargé posi-
tivement (contenant un "toner" et un support) est appliqué en cascade sur la surface de l'élément de formation d'image afin que l'on obtienne une bonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image développée sur l'élément est transférée par une charge d'effluves àOa 5,0 k V sur du papier de report, on obtient une image claire, de densité élevée, d'excellente résolution et d'une bonne
reproductibilité de gradation.
Exemple 15
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 11, on forme des couches sur un substrat cylindrique en aluminium, dans les conditions indiquées dans le tableau 8 B, afin d'obtenir un élément de formation d'image pour électrophotographie. L'élément de formation d'image ainsi obtenu est placé dans un appareil d'essai pour être exposé à une charge, et une charge d'effluves est effectuée à O 5,0 k V pendant 0,3 seconde, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée au moyen d'une lampe à filament de tungstène utilisée comme source de lumière, à une dose de 2 lux seconde, à travers
une mire d'essai du type transparent.
Immédiatement après, un révélateur chargé posi-
tivement (contenant un "toner" et un support> est appliqué en cascade sur la surface de l'élément de formation d'image afin que l'on obtienne une bonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image développée sur l'élément est transférée par une charge d'effluves à G 5,0 k V sur du papier de report, on obtient une image claire, de densité élevée, d'excellente résolution et d'une
bonne reproductibilité de gradation.
Exemple 16
A l'aide de l'appareil illustré sur la figure
11, on prépare un élément de formation d'image pour électro-
photographie en suivant le même procédé que dans l'exemple 8, sauf que l'on modifie les conditions conformément à celles indiquées dans le tableau 9 B. Avec l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur du papier de report par la même opération et dans les mêmes conditions que dans l'exemple
8, et l'on obtient ainsi une qualité d'image très claire.
Exemple 17
A l'aide de l'appareil montré sur la figure 11,
on prépare un élément de formation d'image pour électro-
photographie par le même procédé que dans l'exemple 8, sauf que l'on modifie les conditions conformément à celles
indiquées dans le tableau 1 OB.
A l'aide de l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur du papier de report par le même procédé et dans les mêmes conditions que dans l'exemple
8, et on obtient ainsi une qualité d'image très claire.
Exemple 18
Dans l'exemple 8, on forme une image électrosta-
tique au moyen d'un laser à semiconducteur du type Ga As, d'une longueur d'onde de 810 nanomètres ( 10 m W), utilisé comme source de lumière, à la place de la lampe à filament
de tungstène, les conditions de formation de l'image déve-
loppée étant par ailleurs identiques à celles indiquées
dans l'exemple 8, de façon à préparer un élément de forma-
tion d'image pour électrophotographie Lorsque l'on procède à une estimation de la qualité de l'image obtenue à l'aide de cet élément de formation d'image, on trouve une image de résolution excellente et de haute qualité, qui est
claire et qui présente une bonne reproductibilité de gra-
dation.
Exemple 19
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 11, on forme des couches sur un substrat cylindrique en aluminium, dans les conditions indiquées dans le tableau 1 C, afin d'obtenir un élément de formation d'image pour
électrophotographie.
L'élément de formation d'image ainsi obtenu est placé dans un appareil d'essai pour être exposé à des charges, et une charge d'effluves est effectuée à O 5,0 k V pendant 0,3 seconde, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée au moyen d'une lampe à filament de tungstène utilisée comme source de lumière, à une dose de 2 lux seconde, à travers
une mire d'essai du type transparent.
2535902 -
Immédiatement après, un révélateur chargé posi-
tivement (contenant un "toner" et un support) est appliqué en cascade sur la surface de l'élément de formation d'image afin que l'on obtienne une bonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image développée sur l'élément est transférée par une charge d'effluves à G 5,0 k V sur du papier de report, on obtient une image claire, de densité élevée, d'excellente résolution et d'une
bonne reproductibilité de gradation.
Exemple 20
A l'aide de l'appareil montré sur la figure 11,
on obtient un élément de formation d'image pour électro-
photographie en procédant-à une formation de couches par
le même procédé que dans l'exemple 19, sauf que l'on Rodi-
fie les conditions conformément à celles indiquées dans
le tableau 2 C
A l'aide de l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur du papier de report, par la même opération et dans les mêmes conditions que dans
l'exemple 19, sauf que l'on inverse la polarité des char-
ges et la polarité du révélateur chargé, et l'on obtient
ainsi une qualité d'image très claire.
Exemple 21
A l'aide de l'appareil montré sur la figure 11,
on obtient un élément de formation d'image pour électro-
photographie en procédant à une formation de couches par
le même procédé que dans l'exemple 19, sauf que l'on modi-
fie les conditions conformément à celles indiquées dans le tableau 3 C. A l'aide de l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur du papier de report, par la même opération et dans les fiêmes conditions que dans l'exemple 19, et l'on obtient ainsi une qualité d'image
très claire.
Exemple 22
On prépare des éléments de formation d'images pour électrophotographie par le même procédé que dans l'exemple 19, sauf que l'on modifie les teneurs en atomes de gernianium de la première couche, cacmie indiqué par les teneurs en Si dans le tableau 4 C, en faisant varier le rapport des débits
d'écoulement du Ge H 4/He gazeux au Si H 4/He gazeux.
A l'aide des éléments de formation d'images ainsi obtenus, on forme des images sur des papiers de report, par la même opération-et dans les mêmes conditions
que dans l'exemple 19, et l'on obtient les résultats indi-
qués dans le tableau 4 C.
Exemple 23
On prépare des éléments de formation d'images pour électrophotographie, par le même procédé que dans l'exemple 19, sauf que l'on modifie l'épaisseur de la première couche comme indiqué dans le tableau 5 C. A l'aide des éléments de formation d'images ainsi obtenus, on forme des images sur des papiers de report, par le même procédé et dans les mêmesconditions que dans l'exemple 19, et l'on obtient ainsi les résultats indiqués dans le tableau 5 C.
Exemple 24
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 11, on forme des couches sur un substrat cylindrique en aluminium, dans les conditions indiquées sur le tableau 6 C,-afin d'obtenir un -élément de formation d'image pour électrophotographie. L'élément de formation d'image ainsi obtenu est placé dans un appareil d'essai pour être exposé à des charges, et une charge d'effluves est effectuée à G,5 o O k V pendant 0,3 seconde, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée au moyen d'une lampe à filament de tungstène utilisée comme source de lumière à une dose de 2 lux seconde,
à travers une mire d'essai du type transparent.
Immédiatement après, un révélateur chargé posi-
tivement (contenant un "toner" et un support) est appliqué en cascade sur la surface de l'élément de formation d'image afin que l'on obtienne une, bonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image développée sur l'élément est transférée par une charge d'effluves àds 5,0 k V sur du papier de report, on obtient une image claire, de densité élevée, de résolution excellente et d'une bonne
reproductibilité de gradation.
Exemple 25
Dans l'exemple 19, on forme une image électro- statique au moyen d'un laser à semiconducteur du type Ga As, d'une longueur d'onde de 810 nanomètres ( 10 m WY, utilisé comme source de lumière à la place de la lampe à filament
de tungstène, en suivant, par ailleurs, les mêmes condi-
tions de formation de l'image développée que dans l'exemple 19, afin de préparer un élément de formation d'image pour électrophotographie Lorsque l'on procède à une estimation de la qualité de l'image obtenue à l'aide de cet élément, on trouve une image ayant une résolution excellente, une
qualité élevée et qui est claire, avec une bonne reproduc-
tibilité de gradation.
Exemple 26
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 11, on forme des couches sur un substrat cylindrique en aluminium, dans les conditions indiquées dans le tableau 1 D ci-dessous, afin d'obtenir un élément de formation
d'image pour électrophotographie.
L'élément de formation d'image ainsi obtenu est placé dans un appareil d'essai pour être exposé à une charge, et une charge d'effluves est effectuée à V 5,0 pendant 0,3 seconde, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée par une lampe à filament de tungstène utilisée comme souree de lumière, à une dose de 2 lux seconde, à travers une
mire d'essai du type transparent.
Immédiatement après, un révélateur chargé néga-
tivement (contenant un "toner" et un support} est appliqué en cascade sur la surface de l'élément de formation d'image afin que l'on obtienne unebonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image développée sur l'élément est transférée par une charge d'effluves à 5,0 k V sur du papier de report, on obtient une image claire, de
densité élevée, d'excellente résolution et d'une bonne re-
productibilité de gradation.
Exemple 27
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure
11, on obtient un élément de formation d'image pour électro-
photographie en procédant à une formation de couche par
le même procédé que dans l'exemple 26, sauf que l'on modi-
fie les conditions conformément à celles indiquées dans le tableau 2 D. A l'aide de l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur du papier de report, par la même opération et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 26, sauf que l'on inverse la polarité des charges et la polarité du révélateur chargé, et l'on obtient ainsi
une qualité d'image très claire.
Exemple 28
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure
11, on obtient un élément de formation d'image pour élec-
trophotographie en procédant à une formation de couche par le même procédé que dans l'exemple 26, sauf que l'on modifie les conditions conformément à celles indiquées dans le tableau 3 D. A l'aide de l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur du papier de report par le même procédé et dans les mêmes conditions que dans l'exemple
26, et l'on obtient ainsi une qualité d'image très claire.
Exemple 29
On prépare des éléments de formation d'images pour électrophotographie par le même procédé que dans l'exemple 26, sauf que l'on modifie les teneurs en atomes de gernanium de la première couche, conme indiqué par les teneurs données dans le tableau 4 D, en faisant varier le rapport des débits
d'écoulement du Ge H 4/He gazeux au Si H 4/ge gazeux.
* A l'aide des éléments de formation d'images ainsi obtenus, on forme des images sur des papiers de report par la même opération et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 26 de façon à obtenir les résultats indiqués dans le tableau 4 D.
Exemple 30
On prépare des éléments de formation d'images pour électrophotographie en suivant le même procédé que dans l'exemple 26, sauf que l'on modifie l'épaisseur de la première couche comme indiqué dans le tableau 5 D - A l'aide des éléments de formation d'images ainsi obtenus, on forme des images sur des papiers de report par la-même opération et dans les mêmes conditions
que dans l'exemple 26, afin d'obtenir les résultats indi-
qués dans le tableau 5 D.
Exemple 31
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 11, on forme des couches sur un substrat cylindrique en aluminium, dans les conditions indiquées dans les tableaux 6 D à 8 D, afin d'obtenir des éléments de formation d'images pour électrophotographie (échantillons N O 601 D, 602 D et
603 D).
Chacun des éléments de formation d'images ainsi obtenus est placé dans un appareil d'essai pour être exposé à une charge, et une charge d'effluves est effectuée à G) 5,0 k V pendant 0,3 seconde, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est
irradiée au moyen d'une lampe à filament de tungstène uti-
lisée coinae source de lumière à une dose de 2 lux seconide,
à travers une mire d'essai du type transparent.
Immédiatement après, un révélateur chargé posi-
tivement (contenant un "toner' et un support) est appliqué en cascade sur la surface de l'élément de formation d'image afin que l'on obtienne une bonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image développée sur l'élément est transférée par une charge d'effluves à ,0 k V sur du papier de report, on obtient une image claire, de densité élevée, d'excellente résolution et d'une
bonne reproductibilité de gradation.
Exemple 32
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 11, on forme des couches par le même procédé que dans l'exemple 26, sauf que l'on modifie les conditions comme indiqué dans les tableaux 9 D et 10 D afin d'obtenir des éléments de formation d'images pour électrophotographie
(échantillons No 701 D et 702 D) -
A l'aide de chacun des éléments de formation d'images ainsi obtenus, on forme une image sur du papier
de report, par la même opération et dans les mêmes condi-
tions que dans l'exemple 26, et on obtient ainsi une
qualité d'image très claire.
Exemple 33
A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 11, on prépare des éléments de formation d'images pour électrophotographie (échantillons N O 801 D à 805 D), par
le même procédé que dans l'exemple 26, sauf que l'on modi-
fie les conditions respectives conformément à celles indi-
quées dans les tableaux 11 D à 15 D. A l'aide de chacun des éléments de formation d'images ainsi obtenus, on forme une image sur du papier
de report, par le même procédé et dans les mêmes condi-
tions que dans l'exemple 26, et on obtient ainsi une qualité
d'image très claire.
Exemple 34
Dans l'exemple 26, une image électrostatique est formée au moyen d'un laser à semiconducteur du type Ga As, d'une longueur d'onde de 810 nanomètres ( 10 m W), utilisé comme source de lumière à la place de la lampe à filament de tungstène, les autres conditions de formation de l'image développée étant identiques à celles de l'exemple -26, de façon à préparer un élément de formation d'image
pour électrophotographie Lorsque l'on procède à une esti-
mation de la qualité de l'image obtenue à l'aide de cet élément, on trouve une image d'excellente résolution, de qualité élevée, claire et d'une bonne reproductibilité de gradation. Dans les tableaux suivants, les conditions communes de formation des couches utilisées dans les exemples de l'invention sont les suivantes Température du substrat: Couche contenant des atomes de germanium (Ge) environ 2000 C Couche ne contenant pas d'atomes de germanium (Ge) environ 250 'C Fréquence de décharge: 13,56 M Hz Pression intérieure de la chambre de réaction
pendant la réaction: 40 Pa.
TABLEAU l A
Gaz tilsés Débit d'écoule Rapport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches Ga tlss mant (cm'/mini) d'écoulem Tent de dé formation des constitutives charge des couches ccuches (W/cm 2) (nrn/S) (inn) Première Ge H 4/Ee= 0,05 Ge H 4 = 50 0,18 0,5 3 couche DeuxièH 4/M= 05 Si H 4 = 200 0,18 1,5 15 couche 54 H= Ln w %A NO CD
TABLEAU 2 A
Gaz utilisés Débit d'écoule Papport des débits, Puissance Vitesse de Epaisseur Couches I Tent (cm R 3/miîn)d'écoulemrent de dé formationde constitutives charge des couches couches ____ ____ ___ ____ ____ ____ ____ ____ ____ ___ W/c W 2 (nim /s) (Pmx) Première Si H 4/He= 0,05Ge H 4 = 50 'SH 4/Ge H = 0,02 0,18 0,5 5 couche Ge H 4/He= 0,5 Deu Xième Si H 4 &/He= 0,5Si H 4 = 200 0,18 1,5 5 -J t'>
TABLEAU 3 A
Gaz tilsés Débit d'écoule Rapportt des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches mi tf Séet (cm 3/n/min)d'écoulemoentde dé formiation des constitutives charge des couchescouches
(W/cm 2)(nmi/s) (PM).
Proemière Si H 4/He=O,05Ge H 4 = O8 H/e 4001 0,18 1,0 0,5 couche Ge H 4/He= 0,54 = 05 '4 GH= Deuxième Si H 4/He= 0,5SH= O 26 SH 421 f,8152 couche B 2 H 6/He= 10-3 i 420 BH Si 4 xl" 018,50 Co w Un o C>
TABLEAU 4 A
NO 401 A 402 A 403 A 404 A 405 A 406 A 407 A
d'échanitiflcn Teneur en Si 01 02 0, (% atomes) 1 02,1 4 @ excellent O:boa satisfaisant en pratique
TABLEAU SA.
No d'échantilloe 501 A 502 A 503 A 504 A 505 A. Epaisseur cdes couches 0, 05 0,1 0,5 i 5 ( zexcellent O o
TABLEAU 6 A
couches Gaz utlié Débit d'écoule Rapport des débitsPuissance Vitesse de Epaisseur Couches ront (c W /min) d'écouleuent de dé fornationde constitutives charge des couches couches (W/cm 2) (xim/s) 4 Lui) crouchèe Si H 4 Ae= 0,0 Ge H 4 = 100 Si H 4/Ge H 4 = 0 O l0,18 i 1 0,5 couche GeÉ 4/He= 0,5 Deuxième Si-7 =,5 &H-0 coixhe SPH 4/A{e= 1 I Si 4 = PH /i 41170, 18 1,5 20 Ln g'>
TABLEAU la
Gaz tilsés Débit d'écoule I Papport des débits Puissancoe Vitesse de Epaisseur Couches Gaz Ttliflmet (Crf 3/rfiii> d'écoulenoent de dé formiation des constitutives charge des couches couches ____ ____ ___ _ __ ___ ____ ____ __ ____ ___ ____ ___ (W/cm 2) <nmn/s) (gix) Prenière Si H 14/He= 0,05 SH/e 400 couche Ge 4/He= 0,05 Sf 4 e 45 26/ (Ge H 4 +Si H 4) 01, B 2 H 6/He=l O = 0,01 couch èe Si H 4/Re=o 5 SïH 41 = 200 0,18 1,5 20 Ln I ri I.n ud J' o o> eu>
TABLEAU 2 B
utilisés Débit d'écoule Rapport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches Ga uiiss nmt (cm 3 /min) d'écouleioent de dé formation des constitutivesj charge des couches couches Preiière Si H 4/He= 0,05 Si H 4 /Oe H 4001 couche Ge H /a 005 si Hf+GH 4 = O BH /s H+Ce H 4) 0,18 0,5 i BA 6/Hen' o O -0,01 Deuxième Sj IH 4/He= 0,05Si H 14 +Ge H 4 = 50 0,18 0, 5 10 couche Ge H 4 /He=Oe 05 SE 4 /Ga H 4 = 0,01 croisihe Si H 4/He= 0,5 Si U 4 = 200 -0,18 1,5 5 Ln 1 %A w rio
TABLEAU 3 B.
Gaz utilisés Débit d'écoule Rapport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches zient (cm 3 /min)d'écoulement de dé formation des constitutives charge des c Ouchescouches _____ _____ _____ ____ _____ _____ ___ ( /)(nm i/s) (mmn) Première Si H 4/He= 0,05 Si H Ge H Ge H 4 =O, 04 couche Ge H/H= 05 Si H 4 Ge H 4 = 50Bj I 6 (SB 4 4 GH>010,2 B 2 H,/He= 103__ _ _ __ _ _ __ _ __ _ _ Deuxième Si H/H=,B''-018152 4 He 0, SL 4 = 200 Bl P 6/i H 4 = 2 x O,852
couche BAH/He= 10 -
u.i J ra ut %O o> t A fl LEA U 4 B O o d'chntlln 401 B 402 B 403 B 404 B 405 B 406 B Si H 4/G'e H 4 Rapport des 0 2 x 110 0,01 0,02 0,03 0,05 débits d ' écoulenent Teneur en si 0 011 0,5 i 2 4 <% atomes) Estimation (I ( ) C) excellent u J- tn o
0 O O
salqpn;D sep urd ura un, uffi Un I uffl t'O ulu Olos 'UIU 0,C UC)ITT Itr Lqo 9 ip EI 809 ULOS 8909 EISOS St Ios acos EIZOS EILOS ON Cu 0 %, tn èn Ln C,44 enbr;,eacl ue g V tmq O -4 m TTGO Na Ln V) as nvaliiivi
TABLEAU 7
Gaz utilisés Débit d'écoule I Papport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches ment <cm 3/miln)d'écoulenent de dé formation des constitutives charge des couchescouches ( 11/cm 2)(inm/s) (jin) Prewière Si 4/He= 0,05 Si 4/e 4,0 couche Ge H 4/He= 0,5Ge H 4 = 50 B 2 H 6/(Ge H 4 +Si H 4)0,18 0,5 2 B 2 H 6/He= 10-3 55 x 1 o DeuxièmeSi H 4/He= 0,5s H= O 3/ H 4915 0,8152 couche PH 3/I-e= 10 -35420 P 3 SH=xo,8152 u> 1 ON ru g'>
T AB LE AU 1 7 B
Gaz tilsés Débit d'écoule Rapport des débits Puissarioe Vitesse de Epaisseur Couche S Gve Uii Ss nt (cm'/min) d'écoulementde dé formation des constitutives charge des couchescouches _____ ____ _____ ___ W/cm 2) (nm/s) g) Première Ge H 4 A He= 0,05Ge 45 26/e 4814 01, couche B 2 H /He= 103GH= O 86 GH=x O 01 DX 1 èflSH 4 i He-05S i H 4 = 2 oo P 3/i 4 =x&0,18 1,55 couche PH 33/H=ll r J 1 %A Lo
TABLEAU 8 B
Gaz ut î aés Débit d'écoule Rapport: des débits Puissancoe Vitesse de Epaisseur Couche S ment <cm 3//min)d'écouleoentde dé formation des constitutives chargedes couchescouches <W/cm 2)(nrn/s) (M PrnièeSi H/He=O 05 Si H 4/Ge H 4 =O,005 couche Ge H 4/He= 0,'5Ge H 4 = 50B 26/ (Ge H 4 + Si H-4)0,18 0,5 B H /e 13 = 9 x 10 o Deuxième Si H 4/He=O 0,50,8155 couche B H 6/He= 103Si H 4-200B 2 H 6/Si H 4 = 9 xl 0418,55 ul Co w fi NO CD tu J
TABLEAU 9 B
Débit d'écoule Rapport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches Gaz utilisés rent (cm-/miln) dlécoulezrent de dé formation des constitutives charge des couches couches <W/cm 2)(an M/S) ( m) première Ge H 4/He=O, 05 BH 6/ (Ge H +Si H) 0,18 o>s 5 couche B 2 H 6/E-e= 103Ge H 4 = 50 49 x 40 4 Deuxième 54/He=O,53 Si H 4 = 200 B 2 H 6/Si H 4 =x 140, 18 1,5 5 couche BAH/He= 10 =x Ln w r Va u I La Ln
TABLEAU 10 B -
Débitd'écoule Rapportdesdébits Puissance Vitessede Epaisseur Couches Gaz utilisés ment (cm-' /min) d'écoulewnt, de dé formation des constitutives charge des couches couches (W/Cl&) (nm/s) (pn) SH 4 /He= 0,005 S"'4 'p'e 4 =lxlo-3 Première Ge H 4/He= 0,5 0,18 O > 5 2 couche Ge'14 = 50 'B 2 H 6/ (Ge H 4 +SH 4) B ,S/He= 10-3 = 2 xl O-4 Deuxième SH 4/He= 0,5 couche B 2 H 6/He= 10 -3SîH 4 = 200 B_,H 6/Si H 4 = 2 xl O-40,18 1,5 20 0 l C> tu Ln Lm ul % O C> ru
TABLEAU IC
Débit d'écoule Rapport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches Ga tlié ent (cm' /m(in) d'écoul Xexent de dé formation des constitutives charge des couches Icouches _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (W /c m 2) (nm /s> Proew LèreSi H 4/He= 0,005 /e H-10 couchèe Ge H /He= 0,5 Ge H 4-50 NOH/Ge H 4 = 2/100 0,18 O> 5 NO couxièhe Si H 4/H 50,5 Si H 4 = 200 0,18 1,5 15 c o u c h e 4 __ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ __H e_ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ a% tn LY u N
%TABLEAU 20
Couches Débit d'écoule1 Papport des débitsPuissanceVitesse deEpaisseur Cocnstitutivessés mnt (cm 3/rnin)d'écoulemoent de dé formation des ( 11/c M 2)(nrn/s) 11) Première Ge H 4/He= 0,05 N Ge 4 = 100 couiche NO Ge 45 dieso 0,18 0,5 3 linéaire), Deuxième = 0,Ge He H0-0,18 0,5 1 couche 4 He 00 e= 5 couch Si H 4/Hle= 0,15S 4200,18 1,5 15 o. s, Mi vi l'O C>
TABLEAU 3 C
Débit d'écoule Rapport des débits Puissan Vitesse de Epaisseur Couches Gaz Utilisés sent Can 3/min) d'écoulement de aé-oe formation des constitutives charge des couches couches (il/CM 2) (nm/s) (Pm) Si H 4/He'= 01005 NO/Ge H,= 2/100 Proedère Ge H 4 = 50 * 2 couche Ge H 4/He= 015 8 l H 4/Ce H 4 = 1/50 (O '18 'O'S NO Douxièm Si H 4/He= 015 NO/Si H 4 = 2/100 -0,18 115 2 couche NO SH 4 = 200 B 2 H/Si H 4 =lxlo-5 Be 6/He=l 0-3 Troisième S H 4 / les = O, 5 -5 0,18 1,5 15 -3 Si H = 200 = 1 XIO couche BP 6/He=l O 4 01 % w roi- Un w ul % O C) ru 1
TABLEAU 4 C
Nochntlln 401 C 402 C403 C 404 C405 C406 C 407 C Téneuiren Si O 0,1 0,2 0, 5 1 2 4 (% atome-s) E.stimation O O O O O O A excellent Q bon satisfaisant en pratique
T A B L E A U 50
d'échantiuloe 5010 502 C 503 C 504 C 505 C Epaisseur des couches 0,05 0,1 0,5 I 5 Cilm) __ti 00000 O: excellent O:bon 4.
TABLEAU 6 C
Gaz u 1 iss Débit d'6 c O Ule Rapport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches Ga tiiés rnt (cm' /min) d'écoulement de dé formation des constitutives charge des couches couches N Ol (Ge H 4 +Si H 4) Prani ère Si I'4/He=O,05 = 2/100 0,18 O 5 0,5 couche Ge H 4/He-095 Ge I 14 = 50 SH Ge 402 DeuxièmS'H 4/"e= 015 = 200 H 4 = 1 x 17 0,18 1,5 20 co Lrhe PH 3 /He-= 10 03q"PH/ 4 ll r\) VI, J,
TABLEAU ID
Gaz utilisés Débit d'écoule Rapport des débits Puissancoe Vitesse de Epaisseur Couche S ment (cm' /min) d'écoulemoent de dé formation des constitutives charge des couches couches <W/cm 2) (anm/s) <Inn)
Prnière Si H 4/He= 0,005 -
couche Be H 4/H Ie= 1,53Ge H 4 = 50 B 2 H 6/Ge H 4 = 1 X 1 020,805 NO NO/Ge H 4 = 3/100 couxièe Sfi H 4/He= 0,5 Si H 4 = 200 0,18 1,5 20 O' O' t A La o o O f D :i i -
TABLEAU 2 D
D)ébit d'écoule l Papport des débits Pui ssance I Vitesse de E Paisseur Couches Gaz utilisésnent (cin 3/min>d'écoulementde déo aiode constitutivesfoutn de charge des couches couches _____________________________ <W( 1 /cm 2)irnm is)<(gn) Pranière Ge 4/He= 0,05 -5 EH /Ge H 4 = 3 x 100180, couche B H /He= 10Ge H NO Ge 50/0 NO Deuxièrn,1 , 5 couche Ge H 4/He= 0,05Ge H 4 = 50 Trouchèe SIH 4/He= 0, 5SIH 4 = 200 0,18 1,5 lm' -J o ol 11,It
TABLEAU 3 D
Débit d'écoule Rapport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches Gaz utilisés ment (cm,/Mini) d'écoulement de dé formation des constitutives charge des couches couches (W/cm 2) (nrn/s) (mim) Si H 4/He= 0, 05 Si H 4/Ge H 4 = 0,01 Première Ge H /He= 0,53 5 couche B 4 /, le=, î O Ge H 4 = 5 B 2 H 6/Ge-H 45 x 1 '0-30,18 O 52 NO NO/Ge H 4 = 1/100
Deuxièm Si 4/He= O '5 Si H-= 200 B-
coucheB A 2 H/Si H 4 = 2 x 1040,18 1,5 20 couche B 2 H 6/Hel= 10 ON Co 1 ul %a o> i
TABLEAU 4 D
: excellent O No d'échantillon 401 D 402 D 403 D 404 D 405 D 406 D Si H 4/Ge H 4 0 2 x 103 0,01 0,02 0,03 0,05 Rapport des débits d 'écoulement Teneur en Si (% atomfes) 0 0,1 0,5 i 2 4 Estimiation o.' :bon ro> LM 1 a'>
TPABLEAU 5 D
d'écantilon SOMD 502 D 503 D 504 D 505 D 506 D 507 D 508 D Eiaiseu des 3, 0 nin 50, O rnm 0,1 Vui 0,3 pzn 0,8 pin 3 pin 4 pum 5 pin couches _ __iati A O _ _____O O:excellent O: bon A:satisfaisant en pratique -J CD 1 %a C> 1
TABLEAU 6 D
Gaz utilisés Débit d'écoule Papport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches ment (cm 3 /min)d'écoulement de dé formation des constitutives charge des couches ocouches (W/C,&)<nm/s) (u Si H 4/He= 0, 05 Si H 4/C Ge H 4 = 0 02 Pr 6 enièreGe 4/He= 0,53 C Ge I 4 = 50B 2 H 6 (Ge H 4 +Si 40,18 0,5 2 couche B 0/H= OS= 5 x 41 O O NO NO/(Ge H 4 +Si H) = 1/10_____ D.euxième Si H 4/He -O,5 5 couche PH 3/He-lo -3Si H 4 = 200PH 3/Si H 4 = 9 x 1050,18 1,5 20 (NO d'échantillon 601 D) g'> eu -J 3
TABLEAU 7 D-
utilisés Débit d'écoule Rapport des débits Puissance Vitesse de Eçxmisseur Couches Ga tlss lent (cm' /mnd) d'écoulerrent de dé forxnation des Constitutives charge des couchescouches -4 Proemière Ge H 4/Heo 05 B 2 H 6/Ge H 4 = 8 x 10 couche B 2 H 16/Hel OSfl-4 +G-e H 4 = 50NO/G/O,1 NO Deuxièmoe Si H 4 /He= O, 55 cotrhe PH 3/He= 103 Si H 4 = 200 PH 3/SLH 4 =lxl 0,18 1,5 5 -J M- (l N O d'échantillon 602 D> Ln 1 %>
- 1 q -.
1 -
S'H 4 / *É 4 = 01005
= 3 xl O -3 ' 0,18 O 5 1 BP.6/Ge H 4 NO/Ge H 4 = 3/100 e -4 BP 6/S'H 4 = 3 xl O 0,18 l,5 20
LEAU,8 b -
T A B Ila Pport des débits d'écoulement Vitesse de cflosrnicactuicohnes (nm/s) Puissance
de aé-
charge
(W/CW)
1 Llaisseur Cle s couches (ion) j (N" cléchatillcn 603 D) tl*) Un tu ul %O C> tu
%TABLEAU 9 D
couches Gaz utilisés Débit d'écoule Papport des d 6 bits Puissance Vitesse de Epaisseur constitutives rent (crn 3/min) d'écoulewent de dé formation des charge des couches couches ( 11/CM 2) (n M/S) Z-3 si 144/He= 0,005 Si H 4/Ge H 4 = 3 XIO Première Ge H 4/He= 0153Ge H 4 = 50 - 5 couche B 2 6/He=lÈ B 2 H 6/Ge H 4 =lxlo 0,18 O's NO NO/Ge H 4 = 3/100 Douxième S = 3 xl O -3 0,18 0,5 19 couche /'b 0153 Ge SH 4/Ge H 4 B 2 H, /He= 10 H 4 = 50 B 2 6/Ge H 4 = 1 xl O -5 Troisième Si H 4/He=o 5 Si H 4 = 200 e,/SM 4 = 3 xl O-4 0,18 1,5 5 couche B A/He= 10-3 (NI, d'échantillon 701 D) -J é> M. Ln w ui %O C> ro
TABLEAU 1 OD.
Débit d'écoule Rlapport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches Gaz utilisés mnrt (crf 3 /Min) d'écoulement de dlé formiation des constitutives chargedes couchescouches ________________________ __ ___________________ < /cm 3) <nm/s) ( n couche B 2 H/e= O Ge H 4 = 50 BH/e 410,0,18 0,5 NO e N IO/Gîe H 4 = 3/100 Deuxième Ge H 4 /He=_ 0,05Ge 45 O Ge 43100,18 0,5 couche NO e= 5 NOGH 310 Triième Si H 4/He=O,5 NOSH 4310 couche NO He 1 Si Hj= 200 ÈÈ/i H 0,18 1,5 1 Quatrième S'i 4/He'=O, 5 4 couche B 2,,/H, 1 -3 Si H 4 = 200 B 2 H 6/Si H 4 =lx 100,18 1,5 15 (NO d'4 chantillon 702 D)' uii ru J' w Ln> q ABLEAU, Débit d'écoule Papport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur Couches Gaz utilisés n=t (cm'/min) d'écoulemnt de clé formation cles consti tutives charge des Couches couches ( 11/c Ma) (mn/s) (wu) Première Si H 4/He0,05 SH 4/Ge H 4 = O 01 couche Ge E 4 /Re=OP 53 Ge R = 50 B 246/Ge H 4 = 3 x,0-3 0,18 0,5 1 B 2 6/He=l O 4
NO NO 4 = 3/100 _ 2,83/
Douxième si Iî 4 Me= 0105 NO/Ge H 4 = 2,83/100-0 0,18 O's 1 couche Ge H /He= 0,5 Ge H 4 = 50 NO S" 14/Ce H 4 = 0,01 Troisième couche Si H 4/He= 0, 5 Sili 4 = 200 0,18 115, 19 (N' d'échantillon 801 P)
Note Ng/Ge R 4 a été réduit linéairement.
j 01, ru %A LY ul C> M Ir AB 1 JEAU 12 D Débit d'écoule Papport, des aébits Pui Couches Gaz Utilisés ssance Vitesse de Epaisseur constitutives ment (cm"/Din) d'écoulement de dé formation des charge des couches couches inm/s) (Pm) 0-3 Si H 4/He= 0,005 Première Ge HA/He= 0,5 SH 4/C-e H 4 = 5 x' couche BA/He= 10 -3 Ge H 4 = 50 Bïi 6/Ge H 4 = 3 xl O'-30,18 0, 5 0,5 NO Nq/Ge H /100-0 -3 Deuxième Si H Si H /Ge H = 5 xl O 0,18 0,5 4/He= 01005 4 4 couche ge /He= 0,5 Ge H
3 4 = 50 -3
B 2 H/I 4 e= 10 el,4 = 3 xo 0,5 Troisième Si H 4/He= 01005 -3 couche Ge H 4/He0,5 Ge H 4 = 50 Si H 4/Ge H 4 = 5 xlo 0018 0,5 19 Quatrième Si H 4/He0,5 couche M 4 = 200 0118 1,5 5 (NO dl'échan Ulan 802 D) -J -1 ru Ln w t A %O C> ou
TABLEAU 13 D
Débit d'écoule Rapport des débits Puissance Vitesse de Eaisseur Couches Gaz utilisés rient icm 3 /kin) d'écoulement de dé formation des constitutives charge des couches couches (tl/CM 2) (n MIS) (gm) clez Première 4/Ile= 0105 = 5 xl O-3 couche B 2 H 6/"-e'=lo 3Ge H 4 = 50 B-2 H /Ge H 4 0,18 0,5 1 NO ÈÈ/Ge H 4 = 1/100-0 Dcuxième Ge H 4/He= 0,05 0,18 0, 5 1 -3 couche B 6/lie=l 0-3 Ge H 4 = 50 Be /Gel'4 = 5 r' O Troisième SH 4/Ee=O 5 -4 0,18 1,5 p Si E 4 = 200 B /Si H 4 = 2 xl O 20 couche o-3 2 H 6 B 2 H /He=l (NI' d'édhanti Uon 803 D) -J, Co ru Un t". %A %O CD f%à
TABLEAU l 4 D
Débitd'écoule Papportdesdébits Puissance Vitessede q:)aisseur.
Couches Gaz Utilisés rent (cm'/rnin) dlécouleaent de dé fo=-ation des constitutives charge des couches couches (;I/CM 2) (n M/S) Première Si H 4/He= 0105 SH 4 /Ge H 4 = 0,04 -3 couche Ge H /He=O 5 -B 2 % /Ge H 4 = 3 xl OO ' 18 O > 5 1 4 #'-3 Ge H 4 = 50 B /He_-l O 1: NO/Ge H 4 = 3/100-2, 83/
NO 100
Deuxièrne Si H 4/Re= 0,5 "D/Si H 4 = 2,83/100-00,18 1,5
NO S"H 4 = 200 B 16 -4 20
cowhe B 2 H 6/He_jr 3 /SH 4 = 3 xl O (Nldléchantillon 804 D),
Note: NO/Geà 4 et NOIS'54 ont été réduits linéairamnt.
-J w pu LY %O C> ru
12 ABLEAU 15 D
Couches Gaz utilisés Débit d'écoule Papport des débits Puissance Vitesse de Epaisseur constitutives ment (cm'/min) de clé formation des charge des couches couches ( 11/c M 2) Cnm/s)
Première Si H 4 /He= 0,001 Si Hd/Ge H 4 =lxl O-
couche Ge H 4/He= 0,5, Ge H 4 = 50 /Ge H 4 =lxl O-5 0,18 0,5 B 2 ",Me1071 9 A NO Np/Ge H 4 = 3/100-0 DouxièW Si H /Hê= 01001 couche Ge H 4/He= 0,5 Ge H 4 = 50 S" 4/Ge H 4 =lxlo -3 0,18 0,5 10
4 3 5
B 2,'6/He= 10 B 2 H 6/Ge H 4 =lxlo-
Troisîèm SH 4/He= 015 -A couche B 2 H /Heel 10 -3Si H 4 = 200 B 2 H 6/Si H 4 = 3 xl O0,18 ils 7 (NO d'échantillon 805 D) Note NO a été réduit linéairement Co CD r Q tn LY t A %O C> ru
Claims (35)
1 Elément photoconducteur, caractérisé en ce qu'il comporte un support ( 101) destiné à cet élément ( 100) et une couche globale ( 102) de réception de la lumière ayant une constitution stratifiée, cette couche globale comportant une première couche ( 103) comprenant une matière amorphe contenant du Gex Sil_x ( 0,95 < x < 1), et une seconde couche
( 104) comprenant des atomes de silicium et photo-
conductrice,ces deux -couches étant formées successivement
depuis le c 8 té dudit support.
2 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des première et
seconde couches contient des atomes d'hydrogène.
3 Elément photoconducteur selon la reven-
dication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des première et seconde couches contient des atomes d'halogène 4 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première couche contient une substance destinée à déterminer les caractéristiques de
conduction.
Elément photoconducteur selon la revendication
4, caractérisé en ce que la substance déterminant les carac-
téristiques de conduction est un atome appartenant au groupe
III du Tableau Périodique.
6 Elément photoconducteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'atome appartient au groupe V
du Tableau Périodique.
7 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche globale de réception de
la lumière contient des atomes d'oxygène.
8 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première couche présente une
épaisseur de 3,0 nanomètres à 50 micromètres.
9 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde couche présente une
épaisseur de 0,5 à 90 micromètres.
Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche globale de réception de
la lumière présente une épaisseur de 1 à 100 micromètres.
11 Elément photoconducteur selon la revendica-
ti Qn 1, caractérisé en ce que la relation TB/T % 1 existe entre l'épaisseur TB de la première couche et l'épaisseur T de la seconde couche.
12 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la première couche présente
une épaisseur de 30 micromètres ou moins.
13 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la première couche contient
0,01 à 40 % d'atomes d'hydrogène.
14 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la première couche contient 0,01 à 40 % d'atomes d'halogène
15 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la première couche contient au total 0,01 à 40 % d'atomes d'hydrogène et d'atomes
d'halogène -
16 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la seconde couche contient
0,01 à 40 % d'atomes d'hydrogène.
17 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la seconde couche contient 0,01 à 40 % d'atomes d'halogène
18 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la seconde couche contient au total 0,01 à 40 % d'atomes d'hydrogène et d'atomes d'halogène
19 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la totalité ou une partie de la première couche caomporte une région (PN) contenant une ximpureté du type P.
Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 19, caractérisé en ce que la teneur en impureté du
type P de la région (PN) est de 0,01 à 1 x 105 ppm atomi-
ques.
83 2535902
21 Eléent photoconducteur selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que la totalité ou une partie de la première couche compr-
te une région (PN) contenant une impureté du type N.
22 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 2 I, caractérisé en ce que la teneur en impureté du
type N de la région (PN) est de 0,01 à-1 x 105 ppm atomi-
ques.
23 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 19, caractérisé en ce que la région (PN) est formée de manière à occuper au moins le tronçon extrême de la première couche, sur le côté du support
24 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 23, caractérisé en ce que la teneur en impureté du
type P de la région (PN) est de 30 ppm atomiques ou plus.
25 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 21, caractérisé en ce que la région (PN) est formée
de façon à occuper au moins le tronçon extrême de la pre-
mère couche,sur le côtéidu support.
26 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 25, caractérisé en ce que la teneur en impureté du type
N de la région (PN) est de 30 ppm atomiques ou plus.
27 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 19, caractérisé en ce qu'il comporte une région (Z) contenant 0,001 à 1 x 104 ppm atomiques d'une substance
déterminant les caractéristiques de conduction, en con-
tact avec la région (PN).
28 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 27, caractérisé en ce que la substance contenue dans la région (Z) est une impureté du type P.
29 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 27, caractérisé en ce que la substance contenue dans la région (Z) est une impureté du type N.
Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 21, caractérisé en ce qu'il comporte une région (Z) contenant 0,001 à 1 x 104 ppm atomiques d'une substance déterminant les caractéristiques de conduction, en
contact avec la région (PN).
31 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 30, caractérisé en ce que la substance contenue dans la région (Z) est une impureté du type P.
32 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 30, caractérisé en ce que la substance contenue dans la région (Z) est une impureté du type N.
33 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 1, caractérisé en ce que la couche globale de réception de la lumière comporte une région (O) contenant des atomes d'oxygène, la teneur en atomes d'oxygène de cette région
(O) étant de 0,001 à 50 %.
34 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 33, caractérisé en ce que le rapport de l'épaisseur To de la région (O) à l'épaisseur T de la couche globale
de réception de lumière est de 2/5 ou plus.
Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 34, caractérisé en ce que la teneur en atomes d'oxy-
gène contenus dans la région (O) est de 30 % ou moins.
36 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 33, caractérisé en ce que la concentration C(O) de la distribution d'atomes d'oxygène dans: la région ( 0) n'est pas
uniforme dans la direction de l'épaisseur de la couche.
37 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 33, caractérisé en ce que la concentration C(O) de la distribution d'atomes d'oxygène dans la région (O) est
uniforme dans la direction de l'épaisseur de la couche.
38 Elément photoconducteur selon la révendica-
tion 36, caractérisé en ce que la valeur maximale Cmax de la concentration C( 0) de la distribution est de 500 ppm
atomiques ou plus.
39 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 36, caractérisé en ce que la valeur maximale C de max
la concentration de distribution C(O) s'étend à une pro-
fondeur de 5 "m ou moins à partir du côté du support.
40 Elément photoconducteur selon la revendica-
tion 36, caractérisé en ce que le support est constitué
d'un élément rotatif quelconque.
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| JP57195059A JPS5984252A (ja) | 1982-11-06 | 1982-11-06 | 光導電部材 |
| JP57196398A JPS5986054A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 光導電部材 |
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