FR2539522A1 - Element photoconducteur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ELEMENT PHOTOCONDUCTEUR A COUCHES MULTIPLES. IL COMPORTE UN SUPPORT 101 PORTANT UNE COUCHE 102 DE RECEPTION DE LA LUMIERE QUI COMPREND UNE PREMIERE REGION 106 DE COUCHE CONTENANT AU MOINS DES ATOMES DE GERMANIUM ET DONT AU MOINS UNE PARTIE EST CRISTALLISEE, UNE DEUXIEME REGION 103 COMPRENANT UNE MATIERE AMORPHE CONTENANT AU MOINS DES ATOMES DE SILICIUM ET DES ATOMES DE GERMANIUM, ET UNE TROISIEME REGION 104 DE COUCHE COMPRENANT UNE MATIERE AMORPHE QUI CONTIENT AU MOINS DES ATOMES DE SILICIUM ET QUI EST PHOTOCONDUCTRICE, CES REGIONS ETANT DISPOSEES LES UNES A LA SUITE DES AUTRES, DANS L'ORDRE INDIQUE, A PARTIR DU COTE DU SUPPORT. DOMAINE D'APPLICATION: ELECTROPHOTOGRAPHIE.

Description

L'invention concerne un élément photoconducteur sensible aux ondes

électromagnétiques telles que la lumière /ce terme étant utilisé au sens large, englobant les rayons ultraviolets, la lumière visible, les rayons infrarouges, les rayons X, les rayons gamma et autres 7. Des matières photoconductrices, qui constituent les éléments de formation d'image pour électrophotographie dans des dispositifs de prise de vues à semiconducteurs ou dans le domaine de la formation d'images, ou encore des couches photoconductrices dans des dispositifs de lecture de manuscrits, doivent avoir une haute sensibilité, un rapport signal/bruit élevé /-courant photo-électrique (Ip)/courant d'obscurité (Id)7, des caractéristiques spectrales correspondant à celles des ondes électromagnétiques devant rayonner, une réponse rapide à la lumière, une valeur souhaitée de la résistance d'obscurité ainsi

qu'une innocuité envers le corps humain pendant l'utilisa-

tion En outre, dans un dispositif de prise de vues à semiconducteurs, il est également nécessaire que l'image

résiduelle soit aisément traitée en un temps prédéterminé.

En particulier, dans le cas d'un élément de formation d'images pourélectrophotographie devant être monté dans un dispositif électrophotographique à utiliser dans un

appareil de bureau, la caractéristique précitée d'inno-

cuité est très importante.

Du point de vue mentionné ci-dessus, le silicium amorphe / désigné ciaprès a-Si 7 a récemment attiré l'attention en tant que matière photoconductrice Par

exemple, les demandes de la République fédérale d'Alle-

magne DOS N O 2 746 967 et N O 2 855 718 décrivent des applications du aSi à une utilisation dans des éléments de formation d'images pour électrophotographie, et la demande de la République fédérale d'Allemagne DOS

No 2 933 411 décrit une application du a-Si à une utilisa-

tion dans un dispositif de lecture à photoconversion.

Cependant, dans la situation présente, les

éléments photoconducteurs comportant des couches photo-

conductrices constituées de a-Si nécessitent des améliorations en ce qui concerne l'équilibre des caractéristiques globales englobant les caractéristiques électriques, optiques et photoconductrices telles que la valeur de résistance d'obscurité, la photosensibilité et la réponse à la lumière, etc, et les caractéristiques vis-à-vis du milieu ambiant, en cours d'utilisation, telles que

la résistance à l'humidité,ainsi que la stabilité dans le temps.

Par exemple, dans le cas d'un élément de for-

mation d'images pour électrophotographie, on observe souvent la subsistance d'un potentiel résiduel, pendant

son utilisation, si l'on prévoit d'apporter simultané-

ment des perfectionnements visant à élever la photo-

sensibilité et la résistance d'obscurité Lorsqu'un tel élément photoconducteur est utilisé de façon répétée pendant une longue durée, il apparaît divers inconvénients

tels qu'une accumulation de fatigues dues à des utilisa-

tions répétées, ou bien le phénomène dit de fantôme selon lequel des images résiduelles se forment; ou bien, lorsqu'il est utilisé de façon répétée et à grande vitesse,

la réponse est de plus en plus faible.

En outre, le a-Si possède un coefficient d'absorption relativement inférieur, dans la bande de longueurs d'ondes supérieures aux plus grandes longueurs d'ondes du spectre de la lumière visible, par rapport à celui qu'elle présente sur le côté des longueurs d'ondes plus courtes et, par conséquent, en procédant à l'accord sur le laser à semiconducteurs utilisé en pratique à l'heure actuelle, ou bien lorsque l'on utilise une lampe

à halogène ou une lampe fluorescente, actuellement dis-

ponibles, en tant que source de lumière, il subsiste des possibilités d'amélioration dues au fait que la lumière du côté des plus grandes longueurs d'ondes ne peut être

utilisée efficacement.

De plus, lorsque la lumière irradiante ne peut être suffisamment absorbée dans la couche photoconductrice mais que la dose de lumière atteignant le support augmente, si le support lui-même présente un coefficient de réflexion élevé de la lumière passant à travers l'élément photoconducteur, il se produit une interférence due aux réflexions multiples et pouvant être une cause de

la formation d'une "image non nette".

Cet effet s'accroît si la dimension du point irradié est réduite pour augmenter la résolution, et il pose un problème difficile à résoudre en particulier lorsque l'on utilise comme source de lumière un laser

à semiconducteurs.

En outre, les matières a-Si peuvent contenir, comme atomes constitutifs, des atomes d'hydrogène ou des atomes d'halogènes tels que des atomes de fluor, des atomes

de chlore, etc, destinés à améliorer leurs caractéristi-

ques électriques et photoconductrices, des atomes de bore, des atomes de phosphore, etc pour déterminer le type d'électroconduction, ainsi que d'autres atomes destinés à améliorer d'autres caractéristiques Suivant la manière dont ces atomes constitutifs sont incorporés, ces atomes peuvent parfois poser des problèmes en ce

qui concerne les caractéristiques électriques, photo-

conductrices de la couche formée.

Ainsi, par exemple, dans de nombreux cas, la durée de vie des porteurs photo-électriques engendrés

par l'exposition à la lumière dans la couche photoconduc-

trice formée est insuffisante ou bien, sur la partie sombre, les charges injectées depuis le côté du support

ne peuvent être suffisamment freinées.

Par ailleurs, en ce qui concerne l'adaptation au laser à semiconducteurs, on a également proposé de former une couche de réception de lumière constituée d'une matière amorphe contenant au moins des atomes de germanium Cependant, dans ce cas, des problèmes sont parfois posés par l'adhérence entre le support et la couche de réception de la lumière et par une diffusion d'impuretés du support vers la couche de réception de la

lumière.

Par conséquent, il est nécessaire, lors de la conception d'une matière photoconductrice, de tendre à éliminer tous les problèmes tels que me ntionnés'ci-dessus 4,

ainsi qu'à améliorer les matières a-Si proprement dites.

Compte tenu des remarques précédentes, l'in-

vention concerne un produit résultant d'études intenses portant à la fois sur les possibilités d'application et sur l'utilité du a-Si en tant qu'élément photoconducteur

pour des dispositifs de formation d'image pour électro-

photographie, des dispositifs de prise de vues à semi-

conducteurs, des dispositifs de lecture, etc Il est à présent apparu qu'un élément photoconducteur possédant

une constitution stratifiée formée d'une couche photo-

conductrice comprenant une couche de réception de la

lumière d'une certaine photoconductivité, qui est consti-

tuée d'une matière appelée silicium amorphe hydrogéné, silicium amorphe halogéné ou silicium amorphe hydrogéné contenant un halogène, qui est une matière amorphe comprenant du a-Si, en particulier des atcanes de silicium en tant que matrice et au moins un atame d'hydrogène (H) et un atome d'halogène (X), j cette -matière Étant -désignée

ci-après globalement a-Si(H-X)7, ledit élément photo-

conducteur étant préparé, au niveau de sa conception, de façon à posséder une structure spécifique telle que

décrite ci-après, s'avère non seulement présenter d'excel-

lentes caractéristiques en pratique, mais également surpasser les éléments photoconducteurs de l'art antérieur

pratiquement en tous points, en particulier par d'excel-

lentes caractéristiques en tant qu'élément photoconduc-

teur pour électrophotographie ainsi que d'excellentes caractéristiques d'absorption sur le côté des plus grandes

longueurs d'ondes L'invention est basée sur cette consta-

tation.

L'invention a pour objet un élément photoconduc-

teur présentant des caractéristiques électriques, optiques et photoconductrices qui sont constamment stables et conviennent à tous types d'environnement, pratiquement sans dépendance des milieux d'utilisation, lequel élément est particulièrement excellent en ce qui concerne la résistance à la fatigue à la lumière, sans présenter de phénomène de détérioration lorsqu'il-est utilisé de façon répétée, cet élément ne présentant aucun ou

pratiquement aucun potentiel résiduel observé.

L'invention a également pour objet un élément photoconducteur qui est très photosensible dans toutes les bandes de la lumière visible et qui s'avère particu-

lièrement excellent à l'adaptation à un laser à semi-

conducteurs, et d'une réponse rapide à la lumière.

L'invention a également pour objet un élément photoconducteur présentant d'excellentes caractéristiques électrophotographiques, capables de retenir, au moment du traitement par charges pour la formation de charges électrostatiques, suffisamment les charges pour qu'un procédé électrophotographique classique puisse être appliqué très efficacement lorsqu'il est prévu d'utiliser cet élément comme élément de formation d'image 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 pour autre objet un élément photoconducteur de haute photosensibilité et d'un rapport

signal/bruit élevé.

L'invention a en outre pour objet un élément

photoconducteur comportantun support et une couche de ré-

ception de la lumière'qui comprend une première région de couche contenant au moins des atomes de-germanium et dont au moins une partie est cristallisée, une deuxième région comprenant une matière amorphe contenant au moins des

atomes de silicium et des atome de germanium et une troi-

sième région de couche comprenant une matière amorphe qui

contient au moins des atomes de silicium et qui est photo-

conductrice, ces régions de couche étant disposées les unes à la suite des autres, dans l'ordre indiqué, à partir

du côté du support.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une coupe transversale

schématique montrant la constitution stratifiée de l'élé-

ment photoconducteur selon l'învention; et la figure 2 est un schéma simplifié d'un

appareil utilisé pour la préparation de l'élément photo-

conducteur selon l'invention.

La figure 1 est une coupe schématique illustrant

la constitution stratifiée d'une première forme de -

réalisation de l'élément photoconducteur selon l'invention.

L'élément photoconducteur 100 montré sur la figure 1 comporte une couche 102 de réception de la lumière disposée sur un support 101 de cet élément, la couche 102 de réception de la lumière présentant une surface libre 105 constituant l'une de ses surfaces extrêmes Cette couche 102 possède une structure stratifiée dans laquelle une première région (C) de couche, constituée d'une matière au moins partiellement cristallisée, contenant une matrice d'atomes de germanium seul, ou d'atomes

de germanium et d'atomes de silicium ainsiq e, faculta-

tivement, des atomes d'hydrogène ou des atomes d'halogènes (cette matière étant désignée ci-après par la forme abrégée "gc-Ge(Si,H,X)", une deuxième couche 103 constituée de a-Si(H,X) contenant des atomes de germanium (désignée ci-après sous la forme abrégée "a-Si Ge(H, X)", et une troisième région de couche (S) 104 constituée de a-Si(H,X)

et présentant une certaine photoconductivité, sont super-

posées les unes à la suite des autres à partir du côté

du support 101.

Lorsque la première région (C) 106 de la couche

est constituée d'unematière contenant des atomes de germa-

nium et des atomes de silicium en tant que matrice, les atomes de germanium et les atomes de silicium sont disposés en une distribution continue et uniforme dans la direction de l'épaisseur de la première région (C) 106 de la couche et dans la direction sensiblement parallèle

à la surface du support 101.

Les atomes de germanium contenus dans la deuxième région (G) 103 de la couche présentent une distribution continue et uniforme dans la direction de l'épaisseur de cette région (G) 103 et dans la direction sensiblement parallèle à la surface du support 101.

Dans l'élément photoconducteur 100 selon l'in-

vention, une substance (D) destinée à déterminer la caractéristique de conductivité est de préférence contenue dans au moins la première région (C) -106 de la couche ou la deuxième

région (G) 103 de la couche, cette substance étant parti-

culièrement souhaitable dans la deuxième région (G) 103 afin de lui conférer une caractéristique conductrice

souhaitable.

Dans ce cas, la substance (D) de détermination de la caractéristique d'électro-conductivité, devant être contenue dans la première région (C) 106 ou dans la seconde région (G) 103 de la couche, peut être répartie uniformément dans la totalité de la première région (C) 106 ou de la deuxième région (G) 103, ou bien, en variante, elle peut être contenue localement dans une partie de la première

région (C) 106 ou de la deuxième région (G) 103.

Lorsque la substance (D) destinée à déterminer

la caractéristique d'électto-conductivité est notamment incor-

porée localement dans une partie de la deuxième région (G) de la couche de l'élément selon l'invention, la région (PN) de couche contenant la substance précitée (D) peut former de façon souhaitable une partie extrême de la deuxième région (G) En particulier, lorsque la région précitée (PN) est utilisée en tant que partie extrême située sur le côté support de la deuxième région (G) de la couche, l'injection de charges d'une polarité particulière, du support dans la couche de réception de la lumière, peut être efficacement empêchée par un choix convenable du type et de la quantité de la substance précitée (D) devant être introduite dans ladite région

(PN) de la couche.

Dans l'élément photoconducteur selon l'invention, la substance (D) pouvant déterminer la caractéristique de conductivité peut être incorporée dans la deuxième région (G) constituant une partie de la couche de réception de la lumière, soit de façon uniforme à travers la totalité de la région, soit localement dans la direction de l'épaisseur de la couche En outre et en variante, la substance précitée (D) peut également être incorporée dans la troisième région (S) de la couche appliquée sur la deuxième région (G) '

Lorsque la substance précitée (D) doit être incor-

porée dans la troisième région (S) de la couche, le type et la quantité de la substance (D) à incorporer dans

cette troisième région (S), ainsi que son mode d'incorpo-

ration,peuvent être déterminés convenablement suivant le type et la quantité de substance (D) incorporée

dans la deuxième couche (G) ainsi que son mode d'incorpo-

ration. Lorsque la substance précitée (D) doit être incorporée dans la troisième région (S) de la couche, il est préférable que cette substance (D) soit incorporée dans la région contenant au moins l'interface de contact

avec la deuxième région (G) de la couche.

La substance précitée (D) peut être répartie uniformément dans la totalité de la troisième région (S) de la couche ou bien, en variante, uniformément dans

une partie de cette région.

Lorsque la substance (D) destinée à déterminer la caractéristique d'électro-conductivité doit être incorporée à la fois dans la deuxième région (G) et dans la troisième région (S) de la couche, il est préférable que les parties de la deuxième région (G) et de la troisième région (S), contenant la substance précitée (D), soient

en contact l'une avec l'autre.

De plus, lorsque la substance précitée (D) est contenue dans la première région (C), dans la deuxième région (G) et dans la troisième région (S) de la couche, cette substance (D) peut être identique ou différente dans la première région (C), dans la deuxième région (G) et dans la troisième région (S), et les quantités de substances peuvent être les mêmes dans les régions respectives de la couche, ou bien peuvent différer d'une

région à l'autre.

Cependant, il est préférable que la quantité de substance contenue dans la deuxième région de la couche soit suffisamment supérieure lorsque le même type de substance précitée (D) est utilisé dans les trois régions respectives de la couche, ou bien que des types différents de substance (D), présentant des caractéristiques électriques différentes, soient incorporés dans des

régions respectives souhaitées de la couche.

En incorporant la substance (D) destinée à déterminer la caractéristique de conductivité dans au moins la deuxième région (G) entrant dans la constitution

de la couche de réception de la lumière, les caractéris-

tiques d'électro-conductivité de la région contenant ladite substance (D) /-soit une partie, soit la totalité de la deuxième région (G)7 peuvent être déterminées librement comme souhaité On peut mentionner, en tant que substance (D), des substances appelées impuretés dans le domaine des semiconducteurs Dans la présente'invention, ces substances peuvent comprendre des impuretés du type P donnant une caractéristique d'électroconductivité du type P et des impuretés du type N donnant une caractéristique d'électro-conductivité du type N au Si et au Gé constituant

la couche de réception de la lumière devant être formée.

Plus particulièrement, on peut mentionner, comme impuretés du type P, des atomes appartenant au Groupe III du Tableau Périodique, tels que le bore (B), l'aluminium (Al), le gallium (Ga), l'indium

(In), le thallium (Tl),,etc, le B et le Ga étant parti-

culièrement préférés.

En tant qu'impuretés du type N, on peut mention-

ner les atomes appartenant au Groupe V du Tableau Pério-

dique, tels que le phosphore (P), l'arsenic (As),-l'anti-

moine (Sb), le bismuth (Bi), etc, le P et le As étant

particulièrement préférés.

Dans la présente invention, la quantité de substance (D) destinée à déterminer la caractéristique d' électro-conductivité de ladite région (PN) de la couche peut être convenablement choisie suivant la caractéristique d' électro-conductivité demandée cour ladite région (PN), ou bien, lorsque cette région (PN) est 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 quantité de substance déterminant la caracté-

ristique de conductivité peut être convenablement choisie en tenant également compte d'autres régions de la couche en contact direct avec la région (PN) et de larelation avec les caractéristiques de l'interface de contact avec

lesdites autres régions de la couche.

La quantité de substance (D) déterminant la caractéristique d'électroconductivité de la régior (PN) peut, en valeur atomique, être avantageusement comprise entre 0,01 et 5 x 104 ppm, plus avantageusement entre 0,5 et

1 x 10 ppm, et de préférence entre 1 et 5 x 103 ppm.

En donnant à la quantité de substance (D) déterminant la caractéristique d'électro-conductivité de la

région (PN) de la couche une valeur atomique avantageu-

sement de 30 ppm ou plus, plus avantageusement de 50 ppm ou plus, et de préférence de 100 ppm ou plus, dans le cas, par exemple, o ladite substance (D) à incorporer est une impureté du type P, au moins l'injection d'électrons du côté du support dans la troisième région (S) de la couche, en passant à travers la deuxième région

(G) de la douche, peut être efficacement empêchée lors-

que la surface libre de la couche de réception de la lumière est soumise au traitement par charges de polarité e, ou bien, dans le cas o la substance précitée (D) à incorporer est une impureté du type N, au moins l'injection de trous positifs, du côté du support dans la troisième région (S) de la couche, en passant à travers la deuxième région (G), peut être efficacement empêchée lorsque la surface libre de la couche de réception de la lumière 1 1

est soumise à un traitement par charges de polarité e.

Dans les cas ci-dessus, comme décrit précédemment, la région (Z) de la couche, excluant la région précitée (PN), peut contenir une substance (D) destinée à déterminer la caractéristique d'électro-conductivitéf avec un type de conduction de polarité différente de celle de la substance (D) contenue dans la région (PN) de la couche, ou bien une substance (D) destinée à déterminer la caractéristique d'électro-conductivité, avec un type de-conduction de même

polarité, en quantité très inférieure à la quantité conte-

nue en pratique dans la région (PN) de la couche.

Dans ce cas, la quantité de substance (D), déterminant la caractéristique de conductivité, devant être contenue dans la couche précitée (S), qui peut être convenablement déterminée suivant, comme souhaité, la polarité et la quantité de ladite substance précitée (D) contenue dans la couche précitée, peut, en valeur atomique, être avantageusement comprise entre 0, 001 et 1000 ppm, plus avantageusement entre 0,05 et 500 ppm,

et de préférence entre 0,1 et 200 ppm.

Lorsque le même type de substance (C) détermi-

nant la caractéristique de conductivité de la région (PN) et de la région (Z) de la couche est utilisé, la quantité utilisée dans la région (Z) peut de préférence

être de 30 ppm ou moins, en valeur atomique.

En incorporant dans la couche de réception de la lumière une région contenant une substance destinée à déterminer la caractéristique d'électro-conductivité et ayant un type de conduction d'une polarité, et une région contenant une substance déterminant la caractéristique d'électro-conductivitê ayant un type de conduction de l'autre polarité, ces deux régions étant en contact direct l'une avec l Vautre, on peut également former une couche dite appauvrie à la zone de contact En résumé, par exemple, une couche appauvrie peut être formée dans la couche amorphe en réalisant une région contenant l'impureté précitée du type P et une région contenant l'impureté précitée du type N de façon que ces régions soient en contact direct l'une avec

l'autre afin de former une jonction dite P-N.

Dans la présente invention, la troisième région (S) prévue sur la deuxième région (G) de la couche ne contient aucun atome de germanium et, en formant une couche de réception de la lumière ayant une telle structure,

on peut obtenir un élément-photosensible ayant une excel-

lente photosensibilité à la lumière présentant des longueurs d'ondes s'étendant sur toute la bande des longueurs d'ondes

courtes aux longueurs d'ondes relativement grandes.

De plus, étant donné que les atomes de germanium sont distribués dans la première région (C) de la couche d'une manière telle qu'ils soient répartis en continu à travers la totalité de la région de la couche, lorsqu'on utilise une source de lumière tel qu'un-laser à semiconducteurs, une excellente affinité peut être assurée entre la première région (C) et la deuxième région (G) et la lumière du côté des plus grandes longueurs d'ondes, qui ne peut être sensiblement absorbée par la troisième région

(S) de la couche, peut être absorbée à peu près totalement par la premiè-

re région (G) de la couche, ce qui empê^che toute interférence due aux

réflexions sur la surface du support.

De plus, dans l'élément photoconducteur selon l'invention, étant donné que les matières constituant la deuxième région (G) et la troisième région (S) de la couche contiennent des éléments constitutifs communs qui sont les atomes de silicium et les atomes de germanium, une stabilité chimique suffisante peut être assurée à

l'interface des couches.

Dans la présente invention, la quantité d'atomes de germanium contenus dans la première région (C) de la couche peut être déterminée comme souhaité de façon

que les objectifs de l'invention puissent être atteints -

efficacement, mais cette quantité est généralement de 1 à 1 x 106 ppm, avantageusement de 100 à 1 x 106 ppm,

et de préférence de 500 à 1 x 106 ppm.

La quantité d'atomes de germanium contenus

dans la deuxième région (G) de la couche peut être déter-

minée comme souhaité de façon que les objectifs de l'invention puissent être atteints efficacement, mais

elle est avantageusement de 1 à 9,5 x 105 ppm, plus avan-

tageusement de 100 à 8 x 105 ppm, et de préférence de

500 à 7 x 105 ppm.

Dans la présente invention, il faut déterminer avec suffisamment de soin, lors de la conception de l'élément photoconducteur, les épaisseurs de la première région (C) et de la deuxième région (G) de la couche,

ces épaisseurs étant parmi les facteurs importants per-

mettant d'atteindre efficacement les objectifs de l'inven-

tion afin que les caractéristiques souhaitées puissent

être conférées à l'élément photoconducteur formé.

Dans la présente invention, l'épaisseur de la première région (C) de la couche est avantageusement comprise entre 3 et 50 gm, plus avantageusement entre

4 et 40 gm, et de préférence entre 5 et 30 gm.

Par ailleurs, l'épaisseur TB de la seconde région (G) de la couche est avantageusement comprise entre 3 et 50 Am, plus avantageusement entre 4 et 40 gym,

et de préférence entre 5 et 30 gm.

En outre, l'épaisseur T de la troisième région (S) de la couche est avantageusement comprise entre 0,5 et 90 gm, plus avantageusement entre 1 et 80 gym, et de préférence entre 2 ët 50 gm La somme de l'épaisseur

TB de la deuxième région (G) de la couche et de l'épais-

seur T de la troisième région (S), à savoir (TB + T), est déterminée convenablement comme souhaité lors de la conception de l'élément photoconducteur, sur la base

des relations mutuelles entre les caractéristiques deman-

dées pour les deux régions de la couche et les caractéris-

tiques demandées pour l'ensemble de la couche de réception

de la lumière.

Dans l'élément photoconducteur, la plage de valeurs numériques de la somme précédente (TB + T) peut être avantageusement comprise entre 1 et 100 gm, plus avantageusement entre 1 et 80 gjm, et de préférence

entre 2 et 50 gm.

1 4 Dans des formes plus avantageuses de réalisation de l'invention, il est souhaitable de choisir des valeurs numériques appropriées et convenables

pour les épaisseurs précédentes TB et T, tout en satisfai-

sant de préférence la relation T /T < 1. B -

Lors du choix des valeurs numériques des épais-

seurs TB et T de la couche dans le cas indiqué ci-dessus,

les valeurs de ces épaisseurs TB et T doivent être déter-

minées de façon souhaitable, tout en satisfaisant plus avantageusement larelation T /T < 0,9, et de préférence B

la relation TB/T < 0,8.

Dans la présente invention, lorsque la quantité d'atomes de germanium dans la première région (C) de la couche est de 1 x 105 ppm ou plus, il est souhaitable que l'épaisseur de cette première région (C) soit très

faible, avantageusement de 30 gm ou moins, plus avanta-

geusement de 25 Nom ou moins, et de préférence de 20 gm

ou moins.

Des exemples typiques des atomes d'halogène (H, X) à incorporer, si cela est souhaité, dans la première région (c), dans la deuxième région (G) et dans la troisième région (S) peuvent comprendre le fluor, le chlore, le brome et l'iode, le fluor et le

chlore étant particulièrement préférés.

Dans la présente invention, la réalisation d'une première région (C) formée de gc-Ge(Si,H,X) peut être conduite conformément au procédé de dépôt sous vide utilisant un phénomène de décharge, tel qu'un procédé à décharge d'effluves, un procédé de pulvérisation, un procédé d'implantation ionique et autre procédé de dépôt sous vide en phase vapeur Par exemple, pour la formation de la première région (C) de la couche, constituée de gc-Ge(Si,H,X)

par le procédé à décharge d'effluves, l'opération fon-

damentale consiste à introduire un gaz de départ pour fournir du Ge, capable de fournir des atomes de germanium (Ge), et un gaz de départ pour fournir du Si, capable de fournir des atomes de silicium (Si), en même temps que, si cela est nécessaire, un gaz de départ permettant

l'introduction d'atomes d'hydrogène et/ou d'atomes d'ha-

logènes dans la chambre-de déposition dont l'intérieur peut être amené à une pression réduite, et à déclencher une décharge d'effluves dans cette chambre, de façon à former une couche constituée de gc-Ge(Si,H,X) sur la sur-

face d'un support placé dans une position prédéterminée.

En variante, pour former la première région (C) de la couche par le procédé de pulvérisation, en utilisant une feuille d'une cible constituée de Ge et une feuille d'une cible constituée de Si, deux feuilles de ladite cible et d'une cible constituée de Ge, ou encore une feuille d'une cible contenant un mélange de Si et

de Ge, un gaz de départ pour l'apport de Ge, dilué facul-

tativement 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'halogène (X) dans la chambre de déposi-

tion par pulvérisation afin de former dans cette chambre une atmosphère constituée d'un plasma gazeux souhaité, cette opération étant suivie d'une pulvérisation de la

cible précitée à l'intérieur de la chambre.

Dans le cas du 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 silicium monocristallin, la mise en place de chaque matière dans une nacelle de déposition en phase vapeur, le chauffage de la source de vaporisation par le procédé de chauffage par résistance ou par le procédé à faisceau d'électrons afin de vaporiser la matière et de permettre

au produit vaporisé d'être projeté à travers une atmos-

phère constituée d'un plasma gazeux souhaité, on peut effectuer les mêmes opérations que celles suivies dans

le cas de la pulvérisation.

Pour former la première région (C) de la couche, la température du support doit être supérieure de 50 'C à 2000 C à celle utilisée pour la formation de

la deuxième région (G) de la couche.

La formation de la deuxième région (G) de la couche, constituée de a-Si Ge(H,X), peut être conduite

par le procédé de déposition sous vide utilisant un phéno-

mène de décharge, tel qu'un procédé à décharge d'effluves, un procédé de pulvérisation ou un procédé d'implantation ionique Par exemple, pour former la deuxième région (G) constituée de a-Si Ge(H,X) parle procédé à décharge d'effluves, l'opération fondamentale consiste à introduire un gaz de départ d'apport de Si, capable de fournir des atomes de silicium (Si) et un gaz de départ pour l'apport de Ge, capable de fournir des atomes de germanium (Ge)

avec, si cela est nécessaire, un gaz de départ pour l'in-

troduction d'atomes d'hydrogène et/ou d'atomes d'halogène dans la chambre de déposition dont l'intérieur peut être amené à une pression réduite, et à déclencher une décharge d'effluves dans cette chambre afin de former une couche çonstituée de a-Si Ge(H,X) sur la surface d'un support placé dans une position prédéterminée En variante, pour former la première région (C) de la couche par le procédé de pulvérisation, en utilisant une feuille d'une cible constituée de Ge et une feuille d'une cible constituée de Si, deux feuilles de ladite cible et d'une cible

constituée de Ge, ou encore une feuille d'une cible conte-

nant un mélange de Si et de Ge, un gaz de départ pour l'apport de 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 pour l'in-

troduction d'atomes d'hydrogène (H) et/ou d'atomes

d'halogène (X) dans la chambre de déposition par pulvéri-

sation afin de former une atmosphère constituée d'un plasma gazeux souhaité, cette opération étant suivie d'une pulvérisation de la cible précitée à l'intérieur de

*la chambre.

Dans le cas du 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 1 7 une nacelle de déposition en phase vapeur, le chauffage de la source de vaporisation par le procédé de chauffage par résistance ou par le procédé à faisceau d'électrons pour vaporiser la matière et permettre au produit vaporisé d'être projeté à travers une atmosphère constituée d'un plasma gazeux souhaité, on peut suivre les mêmes opérations

que dans le cas de la pulvérisation.

Le gaz de départ pour l'apport de Si, à utiliser dans la présente invention, peut comprendre les 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 lors de la formation des couches et pour l'efficacité de leur apport de

Si.

Comme substances pouvant être utilisées comme gaz de départ pour l'apport de Ge, on peut citer le germanium hydrogéné gazeux ou gazéifiable tel que Ge H 4, Ge 2 86, Ge 3 H 8, Ge 4 H 10, Ge 5 H 12 ' Ge 6 H 14 ' 7 H 16, Ge 8 H 18, Ge 9 H 20 comme substances efficaces En particulier, pour leur facilité de manipulation lors des opérations de formation des couches et pour l'efficacité de leur apport

de Ge, Ge H 4, Ge 26 et Ge 3 H 8 sont préférés.

Des gaz de départ efficaces pour l'introduction d'atomes d'halogène à utiliser dans la présente invention peuvent comprendre un grand nombre de composés halogénés, par exemple des gaz halogénés, 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 citer des composés de silicium gazeux ou gazéifiables contenant des atomes d'halogène, constitués d'atomes de silicium et d'atomes d'halogène en tant qu'éléments constitutifs, comme

substances efficaces à utiliser dans la présente invention.

Des exemples typiques de composés halogénés

utilisés avantageusement dans la présente invention peu-

vent 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 t JF 3 IF IC 1, I Br, etc. Comme composés de silicium contenant des atomes d'halogène, à savoir les composés appelés dérivés de silane substitués par des halogènes, on peut utiliser de préférence des halogénures de silicium tels que Si F 4,

Si 2 F 6, Si C 14, Si Br 4 et autres.

Lorsque l'élément photoconducteur selon l'inven-

tion doit être réalisé par le procédé à décharge d'effluves en utilisant un tel composé de silicium contenant des atomes d'halogène, il estpossible de former une première région (C) et une deuxième région {G) de la couche sur un support souhaité sans utilisation d'un silicium-gazeux hydrogéné comme matière de départ capable de fournir du Si, en même temps qu'un gaz de départ pour l'apport de Ge. Pour la formation d'une première région (C) et d'une deuxième région (G) de la couche contenant des atomes d'halogène par le procédé à décharge d'effluves,

l'opération fondamentale consiste à introduire un halogé-

nure gazeux de silicium en tant que gaz de départ pour l'apport de Si, un germanium hydrogéné en tant que gaz de départ pour l'apport de 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 'région (C)

et de la deuxième région (G) de la couche, et à y déclen-

cher une décharge d'effluves pour former une atmosphère constituée d'un plasma de ces gaz, de manière que la première région (C) et la deuxième région (G) puissent être formées sur un support souhaité Pour régler plus aisément la proportion d'atomes d'hydrogène introduits,

ces gaz peuvent en outre être mélangés à un niveau sou-

haité à de l'hydrogène gazeux ou à un gaz constitué d'un

composé de silicium contenant des atomes d'hydrogène.

De plus, les gaz respectifs peuvent être utili-

sés non seulement sous forme d'espèces uniques, mais

en mélange de plusieurs espèces.

Dans le procédé de pulvérisation ou dans le procédé d'implantation ionique, l'introduction d'atomes d'halogènes dans la couche formée peut s'effectuer par l'introduction d'un gaz constitué d'un composé halogéné ou d'un composé de silicium contenant des atomes d'halogène, comme décrit ci-dessus, dans la chambre de déposition et la formation d'une atmosphère constituée d'un plasma de

ce gaz.

De plus, pour l'introduction d'atomes d'hydro-

gène, un gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'hydro-

gène, tels que H 2, ou des silanes gazeux et/ou du germanium hydrogéné gazeux, tels que ceux mentionnés ci-dessus, peuvent être introduits dans la chambre de déposition et une atmosphère constituée d'un plasma de ce gaz peut

être formée dans cette chambre.

Dans la présente invention, comme gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'halogène, on peut utiliser efficacement les composés halogénés ou les composés de silicium contenant des halogènes tels que mentionnés

précédemment De plus, il est également possible d'utili-

ser une substance gazeuse ou gazéifiable contenant des atomes d'hydro-

gène en tant qu'atomes constitutifs, telle qu'un halogénure d'hydro-

gène, comprenant HF, HC 1, H Br, HI et autres, ou du silicium hydrogéné substitué par un halogène, comprenant Si H 2 F 2, Si H 2 12, Si H 2 C 12, Si H C 13, Si 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 H C 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,et des halogénures de germanium tels que Ge F 4, Ge C 14, Ge Br 4,Ge I 4 Ge F 2,Ge C 12 s Ge Br 2, Ge I 2,et ainsi de suite, comme matière efficace de départ pour la formation de la première

région (C) et de la deuxième région (G) de la couche.

Parmi ces substances, des halogénures contenant un atome d'hydrogène, qui peuvent introduire des atomes d'hydrogène permettant de déterminer très efficacement les caractéristiques électriques ou photo-électriques, dans la couche pendant la formation de la première région (C) et de la deuxième région (G) de la couche, en même temps que des atomes d'halogène sont introduits, peuvent de préférence être utilisés comme matière de départ

pour l'introduction d'atomes " lhalogène.

Pour l'incorporation d'atomes d'hydrogène dans la structure de la première région (C) et de la deuxième région (G) de la couche, outre le procédé indiqué ci- dessus, de l'hydrogène H 2 ou un gaz constitué de silicium hydrogéné, comprenant Si H 4, Si 2 H 61 Si H et Si H et 2 3 '8 54 H 10 e autres, et du germanium ou un composé de germanium pour

l'apport de Ge, ou bien, en variante, un germanium hydro-

géné 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, Geg H 20 et autres, et du silicium ou un composé de silicium pour l'apport de Si, peuvent être présents simultanément 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'halogène (X) ou bien la quantité totale (H + X)

incorporée dans la première région (C) entrant dans la cons-

titution de l'élément photoconducteur_ formé, peut être avantageusement comprise entre 0,0001 et 40 %, plus avantageusement entre 0,005 et 30 %, et de préférence

entre 0,01 et 25 %.

Pour ajuster les quantités d'atomes d'hydrogène (H> et/ou d'atomes d'halogène (X) dans la première région (C) de la couche, on peut régler la température du support

et/ou les quantités de matières de départ pour l'incorpo-

ration d'atomes d'hydrogène (H) ou d'atomes d'halogène (X) à introduire dans l'appareil de déposition, ou bien

on peut régler la puissance de décharge.

Dans des formes préférées de réalisation de l'in-

vention, la quantité d'atomes d'hydrogène (H) ou d'atomes d'halogène (X) introduite dans la deuxième région (G) entrant dans la constitution de l'élément photoconducteur

formé, ou bien la quantité totale (H + X), peut avan-

tageusement être comprise entre 0,01 et 40 %, plus avan-

tageusement entre 0,05 et 30 %, et de préférence entre

0,1 et 25 %.

Pour régler les quantités d'atomes d'hydrogène (H) et/ou d'atomes d'halogène (X) dans la deuxième région (G) de la couche, on peut régler la température du support

et/ou les quantités de matière de départ pour l'incorpo-

ration d'atomes d'hydrogène (H) ou d'atomes d'halogène (X) à introduire dans l'appareil de déposition, ou bien

on peut régler la puissance de décharge.

Dans la présente invention, pour la formation de la troisième région (S) de la couche, constituée

de a-Si(H,X), les matières de départ choisies parmi les ma-

tières de départ (I) pour la formation de la seconde région (G) de la couche, comme décrit précédemment, sauf la matière de départ utilisée comme gaz de départ pour l'apport de Ge

/ les matières de départ (II) pour la formation de la troi-

sième région (S)7 sont utilisées, en suivant le même procédé et les mêmes conditions que dans le cas de la

formation de la première région(G) de la couche.

Autrement dit, dans la présente invention, la formation de la troisième région (S) de la couche,

constituée de a-Si(H, X), peut être conduite par le pro-

cédé de déposition 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 troisième région (S) de la couche, constituée-de a-Si(H,X) par le procédé à décharge d'effluves, l'opération fondamentale consiste à introduire un gaz de départ pour l'apport de Si, capable de fornir des atomes de silicium (Si)en meme temps que, si cela est nécessaire, un gaz de départ pour l'introduction d'atomes d'hydrogène et/ou d'atomes d'halogène dans la chambre de déposition dont l'intérieur peut être amené à une pression réduite, et à déclencher une décharge d'effluves dans cette chambre de déposition afin de former une couche constituée de a-Si(H,X) sur

la surface d'un support placé dans une position prédéter-

minée Pour la formation de la couche par le procédé de pulvérisation, lorsqu'on effectue une pulvérisation en utilisant une cible constituée de Si dans une atmosphère constituée, par exemple, d'un gaz inerte tel que Ar, He, etc, ou bien d'un mélange gazeux basé sur ces gaz un gaz pour l'introduction d'atomes d'hydrogène JH) et/ou d'atomes d'halogène (X) peut être introduit dans la chambre de déposition pour la pulvérisation. Dans la présente invention, la quantité d'atomes d'hydrogène (H) ou d'atomes d'halogène (X), ou bien la somme d'atomes d'hydrogène et d'atomes d'halogène (H+X)

contenus dans la troisième région (S) de la couche consti-

tuant l'élément de réception de la lumière, peut avanta-

geusement être comprise entre 1 et 40 %, plus avantageu-

sement entre 5 et 30 %, et de préférence entre 5 et 25 %.

Pour la formation de la région (PN) de la couche contenant la substance précitée (D) par introduction structurelle de cette substance (D) pour déterminer la caractéristique d'électro-conductivité, par exemple, les atomes du groupe III ou les atomes du groupe V, dans la région entrant dans la constitution de la couche de réception de la lumière, une matière de départ pour l'introduction des atomes du groupe III ou une matière de départ pour l'introduction des atomes du groupe V peut être introduite dans un état gazeux, dans la chambre de déposition, en

même temps que d'autres matières de départ pour la forma-

tion de la couche de réception de la lumière Comme matières de départ pour l'introduction des atomes du groupe III, on peut utiliser avantageusement-des composés gazeux ou au moins gazéifiables dans les conditions de formation des couches Des exemples typiques de ces matières de départ pour l'introduction des atomes du groupe III peuvent comprendre du bore hydrogéné tel que B 2 H 6, B 4 H 10, B 5 H 9 t BR Hi 1, B 6 H 10 t B 6 H 12 y 6 14 autres halogénures de bore tels que BF 3, B Cd 3, B Br 3 et autres, pour l'introduction d'atomes de bore De plus, on peut également utiliser Al Cl 3, Ga Cl, Ga(CH 3)3, In Cl Tl Cl 3, etc.

33 33 3 '

Comme matières de départ pour l'introduction

des atomes du groupe V, pouvant être utilisées efficace-

ment dans la présente invention, on peut mentionner des phosphores hydrogénés tels que PH 3, P 2 H 4 et autres, des halogénures de phosphore tels que PH 4 I, PF 3, PF 5, PC 13, PC 15, P Br 3, P Br 5, PI 3 et autres pour l'introduction

d'atomes de phosphore De plus, on peut également utili-

ser As H 3, As F 3, As C 13, As Br 3, As F 5, Sb H 3, Sb F 3, Sb F 5, Sb C 13, Sb C 15, Si H 3, Si C 13, Bi Br 3, également comme matières de départ efficaces pour l'introduction des atomes du groupe V.

Le support à utiliser dans la présente inven-

tion peut être électroconducteur ou diélectrique Comme matière électroconductrice, on peut mentionner des métaux tels que Ni Cr, de l'acier inoxydable, A 1, Cr, Mo, Au, Nb,

Ta, V, Ti, Pt, Pd etc ou des alliages de ces métaux.

Comme supports diélectri 4 pes,on peut utiliser

classiquement des films ou des feuilles de résines synthé-

tiques, comprenant du polyester, du polyéthylène, du polycarbonate, de l'acétate de cellulose, du polypropylène, du polychlorure de vinyle, du polychlorure de vinylidène,

du polystyrène, du polyamide, etc, des verres, des céra-

miques, des papiers etc Ces supports diélebtri-

ques doivent de préférence avoir au moins une surface

soumise à un traitement électroconducteur, et il est sou-

haitable d'appliquer d'autres couches sur la face sur

laquelle le traitement électroconducteur a été appliqué.

Par exemple, un traitement électroconducteur du verre peut être effectué par application d'une mince pellicule de Ni Cr, A 1, Cr, Mo, Au, Ir, Nb, Ta, V, Ti,

Pt, Pd, In 203, Sn O 2, ITO (IN 203 + Sn O 2) sur le verre.

En variante, une pellicule de résine synthétique telle qu'une pellicule de polyester peut être soumise en surface au traitement électroconducteur par déposition de vapeur

sous vide, déposition par faisceau d'électrons ou pulvé-

risation d'un métal tel que Ni Cr, A 1, Ag, Pb, Zn, Ni, Au,

Cr, Mo, Ir, Nb, Ta, V, Ti, Pt, etc, ou encore un traite-

ment de couchage avec ledit métal, de façon à rendre la surface électroconductrice Le support peut être configuré dans toute forme telle que celle de' cylindres, de bandes, de plaques ou autres, et sa-forme peut être déterminée comme souhaité Par exemple,lorsque l'élément photoconducteur 100 de la figure 1 peut être utilisé

en tant qu'élément de formation d'image pour électro-

photographie, il peut être souhaitable de le réaliser

sous la forme d'une bande sans fin ou d'un cylindre pou-

vant être utilisé dans des opérations de copies continues à grande vitesse Le support peut avoir une épaisseur qui est commodément déterminée de manière qu'un élément

photoconducteur tel que souhaité puisse être formé Lors-

que l'élément photoconducteur doit avoir une certaine flexibilité, le support est réalisé de manière à être aussi mince que possible dans la mesure o la fonction de support peut être assurée Cependant, dans ce cas, l'épaisseur

est généralement de 10 gm ou plus,compte tenu des impéra-

ti-fs de fabrication et de manipulation du support, ainsi

que de sa résistance mécanique.

Comme décrit en détail précédemment, l'élément photoconducteur, conçu pour présenter une constitution stratifiée selon l'invention, permet de résoudre tous les problèmes-mentionnés précédemment et il présente d'excellentes caractéristiques électriques, optiques et photoconductrices, une excellente résistance à la pression

électrique ainsi que de bonnes caractéristiques de résis-

tance au milieu ambiant lors de l'utilisation.

En particulier, lorsqu'il est utilisé comme élément de formation d'image pour électrophotographie, il présenté une excellente persistance de charges dans

un traitement par charges, sans aucune influence du poten-

tiel résiduel sur la formation de l'image, ses propriétés électriques restent stables,avec une sensibilité élevée et un rapport signal/bruit élevé; sa résistance à la fatigue par la lumière est excellente, ainsi que ses caractéristiques en usage répété, de sorte qu'il est possible d'obtenir des images de haute qualité, d'une concentration élevée, claires en demi-teinte et d'une

haute résolution.

En outre, l'élément photoconducteur selon l'in-

vention présente une haute photosensibilité sur toutes les plages de la lumière visible, et il peut être accordé

de façon particulièrement excellente sur un laser à semi-

conducteurs; en outre, il présente un réponse rapide

à la lumière.

Un exemple du procédé de production de l'élément photoconducteur selon l'invention sera à présent briève-

ment décrit.

La figure 2 représente un exemple d'appareil

destiné à la production d'un élément photoconducteur.

Des bouteilles ou bombes de gaz 202 206 contiennent hermétiquement des gaz de départ pour la

formation de l'élément photoconducteur selon l'invention.

Par exemple, une bouteille 202 contient du gaz Si H 4 dilué avec He (pureté: 99,999 %, ce gaz étant désigné ci-après par la forme abrégée "Si H 4/He"); une bouteille 203 contient du gaz Ge H 4 dilué avec He (pureté: 99,999 %, ce gaz étant désigné ci-après par la forme abrégée "Ge H 4/He"); une bouteille 204 contient du gaz Si F 4 dilué avec He (pureté 99,99 %,

ce gaz étant désigné ci-après par la forme abrégée"Si 4/He"); une bou-

teille 205 contient du gaz B 2 H 6 dilué avec He (pureté: 99,999 % ce gaz étant désigné ci-après par la forme abrégée "B 2 H 6/He" et une

bouteille 206 contient du H 2 gazeux (pureté: 99,999 %).

Pour permettre à ces gaz de pénétrer dans une

chambre 201 de réaction, après confirmation de la ferme-

ture des robinets ou valves 222-226 des bouteilles de gaz 202 206 et de la valve de fuite 235, et confirmation de l'ouverture des valves d'entrée 212 216, des valves de sortie 217 221 et des valves auxiliaires 232 et 233, on ouvre d'abord la valve principale 234 afin d'établir le vide dans la chambre 201 de réaction et dans les conduites de gaz Lors de l'opération suivante, lorsque l'indicateur 236 de vide affiche 666,6 x 10 6 Pa, on fermes les valves auxiliaires 232 et 233 et les valves

de sortie 217 à -221.

En se référant à présent à un exemple de for-

mation d'une première région de couches sur le substrat cylindrique 237, on permet au gaz Si H 4/He, au gaz Ge H 4/He et au gaz B 2 H 6/He de s'écouler des bouteilles 202, 203 et 205 vers des dispositifs de réglage 207, 208 et 210, respectivement, de débi - ' c >li;nnt massique en ouvrant les valons 222-3 et 2 <r= N réglant à k Pa les pressions aprizhées par -es manomètres de

sortie 227, 228 et 230, aiesi au'en ouvrant progressive-

ment les valves d'entrée 212, 213 et 21-, respectivement-. Ensuite, on ouvre progressivement les valves de sortie 217, 218, 220 et la valve auxiliaire 232 pour permettre aux gaz respectifs de pénétrer dans la chambre 201 de réaction Les valves de sortie 217, 218 et 220 sont

réglées de manière que les proportions des d 4 bits d'écou-

lement des gaz Si H 4/He, Ge H 4/He et B 2 H 6/He puissent avoir une valeur souhaitée et on commande l'ouverture de la valve principale 234 tout en surveillant la valeur affichée par l'indicateur de vide 236 afin que la pression régnant dans la chambre de réaction puisse atteindre

une valeur souhaitée Après-confirmation de l'établisse-

ment de la température du substrat 237 à une valeur de 400-600 'C par l'élément chauffant 238, on règle la source 240 d'alimentation en énergie à une puissance souhaitée pour déclencher une décharge d'effluves dans la chambre 201 de réaction, afin de former une première région (C) de couche sur le substrat 237 Lorsque la première région (C) de couche atteint une épaisseur souhaitée, dans les mêmes conditions et par les mêmes opérations, sauf que la température du substrat 237 est réglée à 50-400 'C au moyen de l'élément chauffant 238 et que les conditions de décharge sont modifiées, si cela est souhaité, une décharge d'effluves est maintenue pendant une période de temps souhaitée afin que la deuxième région (G) de la couche puisse être

formée sur la première région (C).

Lorsque la deuxième région (G) est formée à une épaisseur souhaitée, dans les mêmes conditions et

par les mêmes opérations, sauf que l'on ferme complète-

ment la valve 218 de sortie et que l'on modifie les conditions de décharge, si cela est souhaité, on=maintient une décharge d'effluves pendant une période de temps souhaitée afin qu'une troisième région (S) de la couche, ne contenant pratiquement pas d'atomes de germanium (Ge),

puisse être formée sur la deuxième région.

Pour introduire une substance (D) destinée à établir la caractéristique d'électroccondûctivité dans la troisième région (S) de la couche, on peut ajouter des gaz tels que B 2 H 6, PH 3 et autres àâd'autres gaz à introduire dans la chambre de déposition pendant la formation de la

troisième région (S) de la couche.

Ainsi, une couche de réception de la lumière, constituée de la première région (C), de la deuxième région (G) et de la troisième région (S), est formée

sur le substrat ( 237).

Pendant la formation de la couche, il est souhai-

table de faire tourner le substrat 237 à une vitesse

constante à l'aide d'un moteur 239 afin d'effectuer une-

formation uniforme de la couche.

L'invention sera davantage décrite en référence

aux exemples suivants.

Exemple 1

A l'aide de l'appareil montré sur la figure 2,

on forme des couches sur un substrat cylindrique en alu-

minium, dans les conditions indiquées dans le tableau IA ci-après, 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 afin d'être exposé à des charges, et on procède à une charge d'effluves à e 0,5 k V pendant 0,3 s, suivie immédiatement d'une exposition-à une image lumineuse L'image lumineuse est exposée à l'aide d'une source de lumière constituée d'une lampe à filament dé tungstène, à une dose de

2 lux s, à travers une mire d'essai du type transparent.

Immédiatement après, un révélateur chargé positivement (contenant un "toner" et un support) est

appliqué en cascade sur la surface de l'élément de forma-

tion 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 trans-

férée sur un papier de report à l'aide d'uné charge d'effluves à e 5,0 k V, on obtient une image claire, de densité élevée, de résolution excellente et ayant une bonne reproductibilité de gradation.

Exemple 2

A l'aide de l'appareil montré sur la figure 2,

on produit un élément de formation d'image pour électro-

photographie en procédant à la formation de couches selon le même procédé que dans l'exemple 1, sauf que l'on modifie les conditions conformément à celles indiquées dans le

tableau IIA.

A l'aide de l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on produit une image sur du papier de report par le même procédé et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, sauf que V'on inverse la polarité de l'application des charges et la polarité des charges du révélateur, ce qui permet d'obtenir une image très

claire, de bonne qualité.

Exemple 3

A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 2,

on produit un élément de formation d'image pour électro-

photographie en procédant à la formation de couches par

le même procédé que dans l'exemple 1, sauf que l'on modi-

fie les conditions conformément à ce qui est indiqué

dans le tableau IIIA.

A l'aide de l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on produit une image sur du papier de report, par le même procédé et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, ce qui permet d'obtenir une qualité d'image

très claire.

Exemple 4

On prépare des-éléments de formation d'image pour électrophotographie conformément au même procédé que dans l'exemple 1, sauf que l'on modifie la quantité d'atomes de germanium contenus dans la première couche, comme indiqué dans le tableau IVA, en faisant varier le rapport des débits d'écoulement du gaz Ge H 4/He et

du gaz Si H 4/He.

A l'aide des éléments de formation d'image ainsi obtenus, on produit des images sur des papiers

de report, par le même procédé et dans les mêmes condi-

tions que dans l'exemple 1, et l'on obtient les résultats

indiqués dans le tableau IVA.

Exemple 5

On prépare des éléments de formation d'image pour électrophotographie selon le même procédé que dans l'exemple 1, sauf que l'on modifie l'épaisseur de la

première couche, comme indiqué dans le tableau VA.

A l'aide des éléments de formation d'image ainsi obtenus, on forme des images sur des papiers de report par le même procédé et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, et on obtient les résultats indiqués

dans le tableau VA.

Exemple 6

A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 2, on forme des couches sur un substrat cylindrique en aluminium, dans les conditions indiquées dans le tableau VIA, 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 afin d'être exposé à des charges, et une charge d'effluves est effectuée à e 5,0 k V, pendant 0,3 s, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée à l'aide d'une source de lumière constituée d'une lampe à filament de tungstène, à une dose de

2 lux s, à travers une mire d'essai du type transparent.

Immédiatement après, un révélateur chargé positivement (contenant un "toner" et un support) est

appliqué en cascade sur la surface de l'élément de for-

mation d'image afin que l'on obtienne une bonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image

développéesur l'élément de formation d'image est trans-

férée sur un papier de report par l'application d'une charge d'effluves à e 5,0 k V, on obtient une image claire, d'une densité élevée, de résolution excellente ayant

une bonne reproductibilité de gradation.

Exemple 7

Dans l'exemple 1, on a formé une image électro-

statique en utilisant un laser à semiconducteurs du type Ga As, d'une longueur d'onde de 810 nm (puissance 10 m W)

comme source de lumière, à la place de la lampe à fila-

ment de tungstène, les conditions de formation de l'image développée étant par ailleurs identiques à celles utilisées dans l'exemple 1, afin de préparer un élément de formation d'image pour électrophotographie En procédant à une évaluation de la qualité de l'image obtenue à l'aide de l'élément de formation d'image, il apparaît que-l'on obtient une image d'excellente résolution, de haute qualité,

claire et de bonne reproductibilité de gradation.

Exemple 8

A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 2, on forme des couches sur un substrat cylindrique en aluminium, dans les conditions indiquées dans le tableau IB 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 expérimental afin d'être exposé à des charges, et une application de charges d'effluves est effectuée à e 5,0 k V pendant 0,3 _s,

suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse.

L'image lumineuse est irradiée à l'aide d'une source -lumineuse constituée d'une lampe à filament de tungstène, à une dose de 2 lux s, 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 et l'on obtient une bonne image développée sur la surface de cet élément Lorsque l'image développée sur l'élément est transférée sur un papier de report par application d'une charge d'effluves à e 5,0 k V, on obtient une image claire, de densité élevée, d'excellente résolution et

ayant une bonne reproductibilité de gradation.

Exemple 9

A l'aide de l'appareil représenté sur la figure

2, on produit un élément de formation d'image pour électro-

photographie en effectuant une formation de couches par le même procédé que dans l'exemple 8, sauf que l'on modifie les conditions conformément à celles indiquées

dans le tableau IIB.

A l'aide de l'élément de formation d'image ainsi obtenu, on forme une image sur un papier de report, par le même procédé et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 8, sauf que l'on inverse la polarité de l'application des charges et la polarité des charges du révélateur, et l'on obtient alors une qualité d'image

très claire.

Exemple 10

A l'aide de l'appareil représenté sur la figure

2, on produit un élément de formation d'image pour électro-

photographie en procédant à une formation de couches-

par le même procédé que dans l'exemple 8, sauf que l'on modifie les conditions conformément à celles indiquées

dans le tableau IIIB.

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 une qualité d'image très claire.

*Exemple 1 i 1

On prépare des éléments de formation d'image pour électrophotographie par le même procédé que dans l'exemple 8, sauf que l'on modifie la quantité d'atomes

de germanium contenu dans la première couche, comme indi-

qué dans le tableau IVB, en faisant varier le rapport

des débits-d'écoulement des gaz Ge H 4/He et Si H 4/He.

A l'aide des éléments de formation d'image ainsi obtenus, on forme des images sur des papiers de report par le même procédé et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 8, et on obtient les résultats indiqués

dans le tableau IVB.

Exemple 12

On prépare des éléments de formation d'image 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 VB.

A l'aide des éléments de formation d'image ainsi obtenus, on forme des images sur des papiers de report par le même procédé et dans les mêmes conditions que dans l'exemple 8 et l'on obtient les résultats indiqués

dans le tableau VB.

Exemple 13

A l'aide de l'appareil montré sur la figure 2, on forme des couches sur un substrat cylindriqueen aluminium, dans les conditions indiquées dans le tableau VIB, 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 l'application de charges d'effluves est effectuée d 5,0 k V pendant 0,3 s, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée à l'aide d'une source de lumière constituée d'une lampe à filament de tungstène, à une dose de 2 lux s, à

travers une mire d'essai du type transparent.

Immédiatement après, un révélateur chargé

négativement (contenantun "toner" et un support) est appli-

qué en cascade sur la surface de l'élément de formation d'mage 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 l'appli-

cation de charge d'effluves à 8 5,0 k V sur du papier de report, on obtient une image claire, de densité élevée,

de résolution excellente et ayant une bonne reproducti-

bilité de gradation.

Exemple 14

A l'aide de l'appareil tel que représenté sur la figure 2, on forme des couches sur un substrat cylindrique en aluminium, dans les conditions indiquées

dans le tableau VIIB, afin d'obtenir un élément de forma-

tion 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 l'application de charges d'effluves est effectuée à e 5,0 k V pendant 0,3 s, suivie immédiatement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée à l'aide d'une source de lumière constituée d'une lampe à filament de tungstène, à une dose de 2 lux s,

à travers une mire d'essai du type transparent.

Immédiatement après, un révélateur' chargé posi-

tivement (contenant un "toner " et un support) est appli-

qué 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 de formation d'image est transférée par l'application de charges d'effluves à e 5,0 k V sur un papier de report, on obtient une image claire, de densité élevée, de résolution excellente, ayant une bonne reproductibilité

de gradation.

Exemple 15

A l'aide de l'appareil tel que représenté sur

la figure 2, on forme des couches sur un substrat cylin-

drique en aluminium, dans les conditions indiquées dans le tableau VIIIB 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 application de charges d'effluves

est effectuée à e 5,0 k V pendant 0,3 s, suivie immédia-

tement d'une exposition à une image lumineuse L'image lumineuse est irradiée à l'aide d'une source de lumière constituée d'une lampe à filament de tungstène, à une dose de 2 lux s, à travers une mire d'essai du type transparent. Immédiatement après, un révélateur chargé positivement (contenant un "toner" et un support) est

appliqué en cascade sur la surface de l'élément de for-

mation 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 l'application de charges d'effluves à e 5,0 k V sur un papier de report,

on obtient une image claire, de densité élevée, de résolu-

tion excellente et ayant une bonne reproductibilité de gradation.

Exemple 16

A l'aide de l'appareil représenté sur la figure

2, on prépare un élément de formation d'image pour électro-

photographie suivant le même procédé que dans l'exemple 8, sauf que l'on modifie les conditions conformément à

celles indiquées dans le tableau IXB.

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'exem-

ple 8, et on obtient une qualité d'image très claire.

Exemple 17

A l'aide de l'appareil représenté sur la figure 2, on prépare un élément de formation d-image pour

électrophotographie selon le même procédé que dans l'exem-

ple 8, sauf que l'on modifie les conditions conformément

à celles indiquées dans le tableau XB.

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 l'on obtient ainsi une qualité

d'image très claire.

Exemple 18

Comme dans l'exemple 8, on forme une image

électrostatique, en utilisant un laser à semi-

conducteurs du type Ga As, d'une longueur d'onde de 810 n (puissance 10 m W) comme source de lumière à la place de la lampe à filament de tungstène, les conditions de formation de l'image développée étant par ailleurs identiques à cellesindiquées dans l'exemple 8, afin de

préparer un élément de formation d'image pour électro-

photographie En procédant à une évaluation de la qualité de l'image obtenue à l'aide de l'élément de formation d'image produit, on obtient une image qui s'avère d'une excellente résolution et de haute qualité, qui est claire et qui présente une bonne reproductibilité de gradation. Les conditions communes de formation des couches dans les exemples précédents de la présente invention sont les suivantes Fréquence de décharge: 13,56 M Hz Pression régnant à l'intérieur de la chambre

pendant la réaction: 40 Pa.

TABLEAUIA

Couche Gaz uilisés Débit d'écdule-' Iapport des débits Puissaince Vitosso do xiu Température couhe Ga uiiss nent (cm" /min) d'écoulement de dé foniwtion des du constîtu charge des couches couches substrat ti ves (Wl/cm 2) (nm/t;> ( 1111) (OC) Prcmière couche GCIIJ 4/I 1 e-0,05Ge H 4 = 10 0,2 0,3 0,1 450 Duxiè Si U/I Ie= 0,05Sil+Gall = 50 e H/i 410,18 0,5 3 250

couche Ge H 4/1 f 1 e= 0,05 _________-

Troisièrne couche Si H 4/t He= 0,5 Si H 4 = 200 0,18 1,5 (Ji Chî Un N 3 i

1 1 i 1 t 1 -

Troisièze Si H /Ile= 0,5 = 200 0,18 1,5 couche 4 S'H 4 1 i

TABLEAU ii A -

Vi Lesse de foxilt:l Lioii des cxxic-1 ILS -

Débit d'écoule-

ment (cm'/min) Rapport des débits d'écoulcirent Puissance

de dé-

charge i;l/cml) Tenpérature du substrat Oel

' ' 1

250 1

rpai Ssur des couches (Ili(%) Couches constitutives Prmdére coudre 0 '05

C'CF 141113 =

0,1

G'H 4 = 10

0,2 0,3 Ge H 4 /Si H 4 = 0,1 SUI 4/11 e= O '05 Ge H 4/"e=o 05

S 114 +GC" 4 = 50

0,18 0,", Douxième couche

1

r%) ui t A % O t.n 1 rlo ru Gaz utilisés

TABLEAU iii A.

Diuxi,ilu sili SUI +Gcli = 50 Ge,'4/S" 14 = O 4 0,18 (,5 4/11 e= 0105 4 4 couche GC 114/11 e= 0,05 Vit("Skl (I, i 0311 vi L i l I dct; ( 11111/1 j) 1.1 ki i î;t:-I Ir CIO, couchas (pw) du substra L (OC)

Débit d'éco Ule-

imnt (am'/niin) Rapport des débits d'écoulemnÉ Pui=ince,

de dà-

charge M/c Ri') Couches constitutives

SUI 4 /F 10 = 0105

Gcl,4/'L-= 0,05 Première couche 0,2 Sili 4 + 110114 = 1 O Ge H 4/S'H 4 = 3 0,2 0,3 Sj II 4/He= 0,5 B 2 H 6/He= 10-3 TroisièM couche Y 6 /Si H 4 = 2 xl O -5 1,5 Si II 4 = 200 0,18 ui LM % O fn rla 1 %) Gaz utilisés

TABLEAU v

No d'échantillon 401 A 402 A 403 A 404 A 405 A, 406 A 407 A 408 A Teneur en atomesde'Ge 1 3 5 10 40 60 90 100 (%) Evaluation A O O ___ _ _ : excellent O: bon A :satisfaisant en pratique J t-o Lnl NO

TA B LE AU VA

No -d'échantillon 501 A 502 A 503 A 504 A 505 A 506 A 507 A Epaisseur des couches 0,01 0,05 0,1 0,5 12 5 ( u N)_ _ _ _ __ _ Evaluation A __ ___ __ O: excellent (D: bon A: satisfaisant en pratique I Lii (N CD

TA B LE A UVIA

Débit d'écoule Rapport des débits Puissance Vitesse du Epaissetir rature Couches Gaz utilisés ment (cm'/ndn) dldcoulem-nt de dé fol,nla Lioll des du constitutives charge des couch Couches substrat ( 11/éma) (nni/s) (luil) (oc) D tixièna Sili 4/11 e= 0105Si II 4 +Gc II 4 = 50,Ge H 4/SH 4 = 1 0,18 0,5 2 2 couche Ce H 4/110 = O '05 - Troisièm Si H 4/He=O, 5 Si H 4 = 200 Cow-he PH 3/He= 10 PH 3/SH 4 ='X'0-7 0,18 1,5 20 2 Première couche Ge II 4/1 k-'= O '05 Ge H 4 = 10 0,2 0,3

50 1

50 r%) Ln w %O VI r O h" s Ddbit d 1 dcoule Pa pport des débits l'its Ezinet 2 tesúki do L:l -, Ii -; -'l t 1 1: T, 111 X r EL 1 1-117 C Couches Gaz utilisé ment (case' /non) d'écoulement (le dé foi 111,1 t ion (les du constitutives charge -S Couches subs Lrat ( 11/cni) (Iuii/s) ( 111 a)(OC) Si H /He= 0,05 nauxié W-1 4 GOH = 3/1 O 0,18 0, F) t, Getl, /He= 0,05 1 S",4 'C"',1 = 50 4/SH 4 couche B ' 073 1 B H (Ge H +Si H)= 2 H 6/He=l 1 3 xjo 4-3 4

PABLEAU IB

Prcmière couche C-'Gl'4/1,e=o Ge H 4 = 1 O 0,2 0,3 0,1 1,5 Troisième couche Si H 4/lie= 0,5 Si II 4 = 200 0,18 r Il) Un W %O LM r%) tic,) Si H 4/He= 0,05 Ge H 4/Si H 4 = 5/10 Pradère couche G 0114/110 = O3 SH 4-Ge H 4 = 50 0,2 0,8 0,2 41 B 2 H 6/He=lo B (Ge H +Si H

06/ 4

3 x 10 Doukième Si H,/He= 0,05 GH 4/S'H 4-l/lo 2 g Ge H /He= 0,05 Si H 4 Ge Hi= 5 ( 0,18 0,5 1 couche B 4/lie= 10-3 4 B 2 H 64 Ge H 4 +Si%)= -3 Troisième Si H 4/He=O, 05 Si H 4 +Ge H 4 = 50Ge H 4/SH 4 = 1/10 0,18 19 21 couche Ge H /He= 0,05

Débit d'écoule-

roent (cm' /min) vitesse de foln'ation clos cultes (Mn/s) Lmissủr des couches 4 un) Vapport des débits 1 d'écouleffent 1 Puissance

de dé-

charge ( 11/cn,2) Tonpérature du substrat (OC) Couches constituti ves , io Si H 4/He= O '5 Si'H 4 = 200 Quatrièrm couche i 0,18 1,5 PQ 1 u W % O ut rl%) m

TABLEAU Il B -

Gaz utilisés Si H /Ile= 0,05 I Se H /10 Prffldère 4 4/SH 4 =-' couche Ge I 14/110 = 0,05SH 4 +Ge H 4 = 50 0,1,8 0,5 011 450 B 2 H 6 /He= 1073 BP 61 (Ge H 4 +S'U 4)= xl O Douxième Si H 4= 0,05 S" 14 +C 10114 = 50Ge H 4/SH 4 = 3/10 0,18 0,5 2 250 couche Ge H 4/He=oo 1 B 2116/ (

B 5,H,;/He= 10-

TABLEAU lim.

VI Lesm de fon'ation des couches (nm/s)

Débit d'écoule-

rent (cm'/jnlm) Tenpérature du substrat

( 1,C)

Rapport des débits d'âcoulenunt Puissaàce

de clé-

charge (Il/CM 2) E, xi i des couches (ILM) Gaz utilisés Couches constitutives 1, P Troisième couche Si H /He=O, 5 Bpi/He= 10-3 0,18 1,5 Si H 4 = 200 BA /Si H 4 = 2 xlo -4 M) Ln Lx %a Ln ra r%)

TABLEAU IVB

No 401 B 402 B 403 B 404 B 405 B 406 B 407 B 40813 409 B 410 OB 411 B

d'échantillon ____ -

G.IH /Si H 5/100 1/10 2/10 4/10 5/10 7/10 8/10 1/1 10/1 100/1 Co U 14 Ra Ipor -es dé bits d'écoulement 10 Teneur en atomes 4,3 8,4 15,4 26,7 32,3 38,9 42 47,6 70,4 98,1 100 % de Ge (% ____aio O O O O ) ô) zexcellent C) bon

TABLEAU VB

No d'échantillon 501 B 502 B -503 B 504 B 505 B 506 B 50/B 5 'B couchsserds 3,0 mn 50,0 0,1 pnn 0,3 mmzr 0,8 jnm 3 pmu 4 iiii 5 11 im coauches O O: excellent O: bon A: satisfaisant en pratique o P' ru Un tg N O bit d'écoule Papport des débits Puis nce vi se L>aisseur Teltpérature Couches Gaz Utilisés Dé sl ment (cm-/min) d'écoulesent de dé follila Ll des du constitutives charge des couches couches substrat (l/CM 2) (nm/sy (gm) Prcmière Ge H 4/SH 4 = 10/1 /ID= 0,05 Bl H = 50 0, 18 0,5 011 450 couche C-114 3 4 '4 /j Ge H +S H B 2 H 6/He= 10 " 2 H 6 4 4 xl 6-3 DeuxièM SUI /He= 0,05 S:U'4 +roj'4 = 50Ge H 4/S'H 4 = 5/10 0,18 0,5 2 250 couche Ge H 4 /He= 0,05 0 4/He,10-3 B 2 H 6,têH 4 +SH 41 1

TABLEÀUVIB

J', l Si H 4/He= O '5 M 3 /He=l 0-3 Troisième couche Si H 4 = 200 0,18 PH 3 /Si H 4 = 9 x'o -5 NI ul tm %O Ln rla I'Q TAB LEAU vila Gaz utilisés it d'écoule écouleffadnt de dé des ment (em 3/man) ai charge cbuches ( 11/CM 2) (Juin) ët', ru Ln Lu NO LM rla V%)

TABLEAU VIIIB

Couches Gaz utilisés Débit d'écoule Papport des débits Puissance Vitesse de Lixiissc- tir Teupérature ment (cm'/min) d'écoulemnt de clé Lotion des du constitutives charge des couches Couches substrat (OC) Si H /He= 0, 05 +G 011 = 50 Ge H 3/10 Deuxiè 1 re 4 S" 14 4 4/SH 4 0,18 0,5 1 couche Geil /He=O L 95 PH (Ge H +Si H PH ;iê= 1 O 3/ 4 4 4

3 9 xio-

Troisiè-M Si H /He= 0,5:Q 00 0,18 1,5 15 couche -3 S'I'4 BA /Si H 4 = 910 -4 B 2 H 6/He= 10 Sj II 4/11 e= 0,05 C-011 llk-'=O 05 PH 3/He=l O

S" 14 +GC" 4 = 50

1 Ge H 4/Sjii 4 = 10/1 Proedère couche 0,18 0,3 : 0,5 PH 3/(Ge H 4 +Si H 4)=

9 XIO-4

r%) Ln Lw %O fil hj 1, Sili /110 = 0,05 Ge H 4/si H Prczàère 4 4 = 10/1 couche Gr-,l 14/llc= 0,05S" 144 GO 114 = 50 0,18 0, 7 B /lie= 10-3 B (Ge H +Si H

A P 6 J 4 4

9 xi O -4 wticièuï Silf /Ile= 0,05 Ge H couche Gel-14/Ile=O, O Si H 4 +Ge H 4/S" 14 = 1/10 0,18 0,5 B il 4/He=lo-3 4 = 50 B Si H) = 2 6 2 H 6/Ge H 4,+,,,4-4 Troisièrm Sili /He= 0,5 Si H 4 = 200 0,18 1,5 colle 4 -3 -4 B 2 H /He= 10 B 2 H 6 i H 4 = 9 xlo

TABLEAU IXB

F CP', Il i rature des du :OLICIICS substrat ( 11 m) (OC) Pa.pport des débits d'écoul -mont Vlt LS, l ( 10 l 01 1111 L i( 11 (leu

Débit d'écoule-

malit (cm,/ndn) Puissance

do dé-

Charge

M/C 111,)

Gaz utilisés r%) ui (A % O t_n rla m Couches constitutives

TABLEAU XB

Couches Gaz utilisés Débit d'écoule Rapport des débits Puissance vitesse de qmisseur Tez Fature constitutives rent (c W hnin) &écoulement de dé úormtion des du charge des couches couches substr:tur ( 11/c M 2 (rassis) ('C) Proelière Ge H 4/Si H 4 ='00/1 couché Ga I 14/110-0,05Si H 4 +r'e'4 '50 0,18 o,7 0,1 450 -3 B B 2 H,/(Ge H 4 +SH 4)= 2 H,/He=lo 2 x 1 o 4 Wuxièffo Si H 4/He= 9,05 Ge H 4/Si H 4 = 3/10 coudre Ge H /He= 0,0 % Si H 44 Ge H 4 = 50 S'44 0,18 0,5 2 250 B H 4/He= 10 B H /(Ge H +

2 6 2 6 4

Troisième SI H 4/He= 0,5 Si H 4 = 200 -4 0,18 1,5 20 O coudre 13 " 6/He=io-3 B 2 H 6/ 1 Si H 4 = 2 xl O (si r 4 j VI LN No VI Pa

Claims (33)

REVENDICATIONS

1 Elément photoconducteur;caractérisé en ce qu'il comporte un support ( 101) et une couche ( 102) de rc Cep ion Ia lua re -comprenanc urne première région ( 106) de couche contenant au moins des atomes de germanium et dont au moins une partie est cristallisée, une deuxième région ( 103) comprenant une matière amorphe contenant au moins des

atomes de silicium et des atomes de germanium, et une troi-

sième région ( 104) de couche comprenant une matière amorphe qui contient au moins des atomes de silicium et qui est photoconductrice,

ces régions étant disposées les unes à la suite des autres, dans l'or-

dre indiqué, à partir du côté du support.

2 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des première, deuxième et troisième régions de la couche contient des atomes d'hydrogène. 3 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des première, deuxième et

troisième régions de la couche contient des atomes d'halo-

gène. 4 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'une des première région et deuxième région contient une substance (D) destinée

à établir la caractéristique d'électro-conductivité.

Elément photoconducteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la substance (D) destlinée à établir

la caractéristique d'électro-conductivité est un atome appar-

tenant au groupe III du Tableau Périodique.

6 Elément photoconducteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la substance (D) destinée à établir la caractéristique oélectroconductivité est unatome

appartenant au groupe V du Tableau Périodique.

7 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième région de la couche

contient une substance (D) destinée à établir la caracté-

ristique d'électro-conductivité.

8 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de réception de la lumière comporte une région (PN) (contenant au moins une impureté du type P et une impureté du type N et en ce que cette région (PN) occupe au moins une partie

de la deuxième région de la couche.

9 Elément photoconducteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la région (PN) de la couche contient une impureté du type P 10 Elément photoconducteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la teneur en atomes d'impureté du type P de la région (PN) de la couche est comprise

entre 0,01 et 5 x 104 ppm.

11 Elément photoconducteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la région (PN) de la couche contient une impureté du type N -12 Elément photoconducteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que la teneur en atomes de l'impureté du type NN de la région (PN) de la couche est comprise

entre 0,01 et 5 x 104 ppm.

13 Elément photoconducteur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la teneur en atomes d'impureté

du type (P) est de 30 ppm ou plus.

14 Elément photoconducteur selon la revendication 11, caractérisé en ce que la teneur en atomes d'impureté

du type N est de 30 ppm ou plus.

Elément photoconducteur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une région (Z) de la couche contenant une impureté du type N, en contact

avec la région (PN) de la couche.

16 Elément photoconducteur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une région (Z) de la couche contenant une impureté du type P, en contact avec la région (PN) de la couche, en quantité inférieure

à celle de la région (PN).

17 Elément photoconducteur selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte une région (Z) de la couche contenant une impureté du type P en contact

avec la région (PN) de la couche.

18 Elément Dhotoconducteur selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte une région (Z) de la couche contenant une impureté du type N en contact avec la région (PN) de la couche, en quantité inférieure à celle

de ladite région (PN).

19 Elément photoconducteur selon la revendication , caractérisé en ce que la teneur en atomes d'impureté

du type N est comprise entre 0,001 et 1000 ppm.

20 Elément photoconducteur selon la revendication 16, caractérisé en ce que la teneur en atomes d'impureté

du type P est comprise entre 0,001 et 1000 ppm.

21 Elément photoconducteur selon la revendication 17, caractérisé en ce que la teneur en atomes d'impureté

du type P est comprise entre 0,001 et 1000 ppm.

22 Elément photoconducteur selon la revendication 18, caractérisé en ce que la teneur en atomes d'impureté

du type N est comprise entre 0,001 et 1000 ppm.

23 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en atomes de germanium de la première région de la couche est comprise entre

1 et 1 x 106 ppm.

24 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en atomes de germanium de la deuxième région de la couche est comprise entre

1 et 9,5 x 105 ppm.

Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première région de la couche

présente une épaisseur comprise entre 3,0 nm et 50 dm.

26 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième région de la couche

présente une épaisseur comprise entre 3,0 nm et 50 gm.

27 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième région de la couche

présente une épaisseur comprise entre 0,5 et 90 gm.

28 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il existe la relation TB/T < 1 entre l'paisseur TB de la deuxime rgion de la couche et entre l'épaisseur TB de la deuxième région de la couche et

l'épaisseur T de la troisième région de la couche.

29 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première région de la couche

présente une épaisseur de 30 gm ou moins.

30 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première région de la couche

contient 0,0001 à 40 % d'atomes d'hydrogène.

31 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première région de la couche

contient 0,0001 à 40 % d'atomes d'halogène.

32 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première région de la couche contient 0,0001 à 40 % d'atcmes d'hydrogène et d'atomes

d'halogène, au total.

33 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième région de la couche

contient 0,01 à 40 % d'atomes d'hydrogène.

34 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième région de la couche

contient 0,01 à 40 % d'atomes d'halogène.

Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième région de la couche

contient 0,01 à 40 % d'atomes d'hydrogène et d'atomes d'ha-

logène, au total.

36 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième région de la couche

contient 1 à 40 % d'atomes d'hydrogène.

37 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la troisième région de la couche

contient 1 à 40 % d'atomes d'halogène.

38 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième région de la couche

contient 1 à 40 % d'atomesd'hydrogène et d'atrmes d'halo-

gène, au total.

39 Elément photoconducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support se présente sous la

forme d'un élément rotatif.