JPH01295264A - Photoconductive member - Google Patents

Photoconductive member

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Publication number
JPH01295264A
JPH01295264A JP12491088A JP12491088A JPH01295264A JP H01295264 A JPH01295264 A JP H01295264A JP 12491088 A JP12491088 A JP 12491088A JP 12491088 A JP12491088 A JP 12491088A JP H01295264 A JPH01295264 A JP H01295264A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
photoconductive
superlattice structure
gas
thin layers
Prior art date
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Pending
Application number
JP12491088A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideji Yoshizawa
吉澤 秀二
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH01295264A publication Critical patent/JPH01295264A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain excellent electrification characteristics and to form a sharp good-quality image even with a laser beam printer and the like by forming superlattice structure obtained by repeating lamination of microcrystalline silicon type plural thin layers. CONSTITUTION:The electric charge generating layer 50 of a part of a photoconductive layer is made of the microcrystalline silicon muc-Si:H of superlattice structure formed by alternately laminating first thin layers 50a and second thin layers 50b different in the band gap in each layer, accordingly, the layer 50 generates many carriers by irradiation with light as compared with an electric charge generating layer formed in a single layer it has high spectral sensitivity, and yet it has high carrier mobility, extended life, and superior photoconductive characteristics. The first layer 50a large in the optical band gap serves as a potential barrier layer, it maintains high resistance, thus permitting high spectral sensitivity to be obtained in a wide wavelength region from the visible wavelength region to the near infrared wavelength region, and applied to the laser beam printer, and a sharp and good-quality image to be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔発明の目的〕 (産業−にの利用分野) 本発明は、複写機やレーザビームプリンタ等画像形成装
置において、静電潜像の形成を行なう光導電部材に関す
る。 (従来の技術) 近年電子写真装置等画像形成装置にあっては、その機能
や機種の多様化に伴い、感光体材料として、硫化カドミ
ウム[CdS]、酸化亜鉛(ZnO3、セレン〔Se〕
、セレンテルル合金[5e−Te3等の無機材料や、ポ
リ−N−ビニルカルバゾール(以下PVCzと称す。)
、トリニ1〜ロフルオレン(以下TNFと称す。)等の
有機材料等種々のもので開発されている。 しかしながら前記感光体材料のうち、セレン1:Se〕
、硫化カドミウムl:cds)等にあっては、本質的に
人体に有害な材料である事から、製造時には安全対策上
その製造装置が複雑となり、製造コストが上昇される一
方、使用後には回収する必要があり、これがコストには
ね返えり価格上昇を招く他、セレン[Se:l、セレン
−テルル合金[5e−Te3にあっては結晶化温度が約
65[’C)と低い特性を有するため、結晶化し易く、
複写を繰り返し行なう間に結晶化された部分に残留電荷
を生じ、画像を汚損する等の問題を生し易く、結局は長
寿命化を図れないという欠点がある。そして酸化亜鉛[
ZnO3にあっては、その物性上、酸化還元を生じ易く
、温度や湿度等の環境雰囲気の影響を著しく受け、画質
が不安定となり、信頼性に劣るという欠点がある。又有
機材料である(pVCz)や(TNF)等は熱安定性及
び耐摩耗性に劣る事から長寿命化に難点がある上、最近
では発がん性の疑いがもたれるという欠点を有している
。 このため近年上記欠点を解決するものとして、無公害で
ある事から回収処理が不要であり、又、表面硬度が高く
耐摩耗性及び耐衝撃性に優れ、更には従来に比し高い分
光感度を有するアモルファスシリコン(以下a−3i 
: Hと称す。)の、感光体材料への適応が検討されて
いる。即ち具体的には感光体は、その特性として高抵抗
かつ分光感度が高い事が要求される事から、これ等両特
性を満たすため、導電性支持体と(a−5i : l(
)光導電層の間に、感光体に優れた電荷保持能を持たせ
ると共に、光疲労特性や繰返し特性等に優れた効果を有
する電荷注入防止層を設けた積層型の(a−5i : 
H)感光体が開発されている。 しかしながら(a−5i : H)は、シラン〔S1〕
 を含有するガスを用いたグロー放電分解法による成膜
時、(a−3J: H)膜中に取り込まれる水素原子〔
)(〕の量に応じて電気的特性及び光学的特性が大きく
変動されてしまうという問題を有している。即ち(a−
5]:11)膜中に取り込まれる水素原子〔旧の量が多
くなると、光学的パントキャップが大きくなり、高抵抗
化する反面、これに伴い近赤外線領域近傍の長波長光領
域に対する分光感度が低下し、半導体レーザーを用いた
レーザビームプリンタに使用した場合、かぶりや活字の
つぶれ、残像、干渉縞による濃度むら等を生じ、その使
用が不能になると共に、成膜条件によっては、[:(S
iH,)n〕結合や(S、+、l+2)結合のような結
合構造を有するものが、(a−3i : H)膜中で支
配的となり、その結果[SiH]結合が切断され、ダン
グリングボンドやボイIく等の構造欠陥が増大し、光導
電性が劣下するという問題を有する。一方(a−3j:
 H)膜中に取り込まれる水素原子〔11〕 の量が低
下すると、長波長光に対する分光感度が増加する反面、
光学的バンドギャップが小さくなり、低抵抗化してしま
うと共に、水素原子〔11〕がダングリングボンドを補
償しなくなるため、発生したキャリアの移動度や寿命が
低下し、やはり光導電性が劣下し、感光体への使用が不
能になるという問題を有している。 (発明が解決しようとする課題) 従来は、(a−3j : H)膜中の水素含有量の変動
に応じて(a−5i : 11)の分光感度特性あるい
は抵抗値等が相反するように変動し、光学的特性及び電
気的特性のいづれもに優れた特性を有する(a−5j:
 H)感光体を得る事が出来ず画質の劣下を招くという
問題を生している。 そこで本発明は上記課題を除去するもので、無公害且つ
表面硬度の高い半導体を用い、しかも高抵抗を保持し、
優れた帯電特性を得られると共に、広い波長領域にわた
り高い分光感度特性を有し、ひいてはレーザビームプリ
ンタ等においても鮮明で良質な画像を得る事が出来、更
には基板との密着性が良く、耐環境性が優れた光導電部
材を提供する事を目的とする。 〔発明の構成〕 (課題を解決するための手段) 本発明は上記課題を解決するために、光導電層の少なく
とも一部を、30ないし200〔人〕の周期で結晶化度
が変動される複数のマイクロクリスタリン系の薄層が、
繰り返えし積層される超格子構造とするものである。 (作 用) 本発明は上記手段により、広い波長領域にわたり光導電
特性を向上し、長波長光に対する分光感度特性の劣下及
び帯電特性の劣下を防止する事により、レーザビームプ
リンタ等への適用を可能とするものである。 (実施例) 本発明の詳細な説明するにあたり、マイクロクリスタリ
ンシリコ(以下μC−3i : Hと称す。)の特性及
び本発明の原理である超格子構造について述べる。先ず
(μC−3i : l()は(a−3i : H)に比
し、光学的バンドギャップが小さく、近赤外線領域近傍
の長波長領域にも感度を有すると共に構造欠陥が少ない
ものである。 即ちこの(μC−5,i : H)は非単結晶シリコン
に属するものであるが、X線回折測定を行うと、第4同
点線で示すように(a−3i : H)が無定形である
ため、ハローが現われるのみで回折パターンを認められ
ないのに対し、(μC−5i : H)は第4図実線で
示すように〔20〕が78〜28.5度の付近で結晶回
折パターンを示すものである。一方ポリクリスタリンシ
リコンは、暗抵抗が106〔Ω・c+n〕以下であるの
に対して(μC−3i : H)は10”[:Ω・Cm
〕以上の高い暗抵抗を有するように調整する事が出来る
。上述の様な特性により(μC−5i : H)は他の
非単結晶シリコンである(a−5i : H)やポリク
リスタリンシリコンと区別され、その構造は約数十〔人
〕以」二の粒径の微結晶が集合して形成されていると考
えられる。そしてこのような(μC−3i : H)を
製造するには(a−5i : l+)と同様スパッタリ
ングやグロー放電分解法等によるが、(a−5j : 
H)製造時に比し、成膜を行なう導電性の支持体の温度
を高めに設定するか、あるいは高周波電力を大きくする
と形成され易くなる。即ち支持体の温度を高くし、高周
波電力を大きくする事により、原料であるシラン〔Sj
〕含有ガスの流量を増大出来、その結果成膜速度が増大
され(μC−3i : H)が形成され易くなるからで
ある。更に原料としてシラン(Sj−84)やジシラン
(Si2H6)等の高次シランガスも含めて、水素〔H
〕で希釈したガスを用いると、(μC−5i : 14
)がより効果的に形成され易くなる。 更に光感度特性を高めたり、高抵抗化する等のため、(
μC−3j : H)層中に水素原子〔1]〕の他に不
純物をドーピングしたりするが、この不純物元素として
は後述の(a−8i : H) と同様p型にするため
には周期律表第■族の元素が適し、他方n型にするため
には周期律表第■族の元素が適している。又(μC−3
i : H)の暗抵抗を大きくし、光導電特性を高める
ために窒素(N)、炭素(C)、及び酸素〔O〕の少な
くとも一種をドーピングする事が望ましい。 この様にすれば、これ等の元素は(μC−3j : H
)の粒界に析出し、又シリコン〔Si:lのダングリン
グボンドのターミネータとして作用し、バンド間の禁制
布中に存在する状態密度を減少させるからである。そし
てこの様な特性により(μC−5i : H) を感光
体の光導電層に用いれば、近赤外線領域近傍の長波長領
域での分光感度を高める事が可能となる。 次に超格子構造について述べる。 即ち、結晶質又は非晶質のいづれであっても良いが、厚
みが30〔人〕ないし200〔人〕程度の極めて簿く、
光学的バンドギャップが異る複数の薄層を積層したもの
からなる半導体層にあっては、光学的バンドギャップの
絶対的な大きさ自体に拘りなく、光学的バンドギャップ
が相対的に小さい方の層を井戸層にして、光学的バンド
ギャップが相対的に大きい方の層をバリア層とする周期
的なポテンシャルバリアを有する超格子構造が形成され
る。 この超格子構造においては、/<リア層が極めて薄いの
で、薄層におけるキャリアのトンネル効果により、キャ
リアはバリア層を容易に通過し、しかも超格子構造中の
電界により加速され、単一層の場合に比し、高い走行性
で超格子構造中を走行する。又、この超格子構造におい
ては、光の入射により単一層中で発生されるキャリアの
数に比し、極めて多数のキャリアが発生され、分光感度
が高くなる。更にポテンシャルの井戸層においては、量
子効果のため、単一層の場合に比して、キャリアの寿命
が5倍ないし10倍と長くなるという様に、超格子構造
は光導電特性に優れている。即ち具体的には光導電部材
としては、第5図ないし、第10図に示すように形成さ
れ、第5図に示す(具体例])においては、導電性支持
体(10)の上に電荷注入防止層(11)が形成され、
電荷注入防止層(11)の上に光導電層(12)更には
表面層(13)が形成されている。又、第6図に示す(
具体例2)は(具体例1)において光導電層(12)を
、電荷発生層と電荷輸送層とに機能分離したものであり
、導電性支持体(10)及び電荷注入防止層(11・)
の上に電荷輸送層(16)が形成されている。この電荷
輸送層(]6)の」二には、電荷発生層(17)が形成
されており、電荷発生層(17)の上には表面Jil(
13)が形成されている。 そして(具体例1)にあっては、光導電J*(12)は
光の入射により、キャリアを発生し、このキャリアは一
方の極性のものが感光体表面の帯電電荷と中和し、他方
のものが光導電、!(12)を導電性支持体(10)ま
で走行する。また、(具体例2)にあっては、光の入射
により、電荷発生層(17)にてキャリアが発生し、こ
のキャリアの一方は電荷輸送層(16)を走行して導電
性支持体(10)まで到達する。 これ等(具体例)において光導電層(12)あるいは電
荷発生層(17)を拡大すると、第7図のようになって
おり、光学的バンドギャップが相違し、夫々厚みが30
〔人〕ないし200〔人〕の第1の(a−3j : 1
1)層(18)及び第2の(a−5i : t()層(
20)を交互に積層した超格子構造とされている。そし
て例えば第j−の(a−3i : H) M(18)が
水素含有量30〔%〕であり、第2の(a−5j : 
ION (20)が水素含有量12〔%〕であり、第8
図に示すように光導電層(12)あるいは電荷発生層(
17)中で水素含有量が連続的に変動される場合、それ
ぞれ第1の(a−3i : l()層(18)の最大の
光学的パントキャップが1.8[eV]てあり、第2の
(a−3j : t+)層(20)の最小の光学的バン
ドギャップが1.68(eV]である事から超格子構造
中の厚み方向のエネルギーバンド図は第9図に示すよう
に、第]、の(a−5i : H)層(18)がポテン
シャルバリアとなる一方、第2の(a−3i : t(
)JW (20)がポテンシャルの井戸となり、ポテン
シャルのバリア層と井戸層が周期的に形成される事とな
る。 尚、以」二の様な超格子構造の各層(18) 、 (2
0)の光学的バンドギャップあるいは層厚を変更すれば
、ヘテロ接合超格子構造を有する層のみかけのバンドギ
ャップを自由に調整する事が出来る。 又、このような超格子構造を形成する材料としては、水
素含有量が、30〔原子%〕でバンドギャップが1.8
(eV)、水素含有量が12〔原子%〕でバンドギャッ
プが1.68[eV:1等の(a−3i : t()あ
るいは光学的パン1〜ギヤツプを1.9(eV)に増大
するよう窒素〔N〕、炭素[C]、酸素
[Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to a photoconductive member that forms an electrostatic latent image in an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer. (Prior Art) In recent years, with the diversification of functions and models of image forming apparatuses such as electrophotographic apparatuses, photoreceptor materials such as cadmium sulfide [CdS], zinc oxide (ZnO3, and selenium [Se]) have been used as photoreceptor materials.
, selenium tellurium alloy [inorganic materials such as 5e-Te3, poly-N-vinylcarbazole (hereinafter referred to as PVCz)]
A variety of organic materials have been developed, including organic materials such as , trini-1 to rofluorene (hereinafter referred to as TNF). However, among the photoreceptor materials, selenium 1:Se]
, cadmium sulfide (CDS), etc. are essentially harmful materials to the human body, so the manufacturing equipment becomes complicated for safety reasons during manufacturing, increasing manufacturing costs, and they cannot be recovered after use. This has a negative effect on the cost, leading to an increase in price, and also because selenium [Se:l and selenium-tellurium alloy [5e-Te3] have a low crystallization temperature of about 65 ['C]. Because it has, it is easy to crystallize,
During repeated copying, a residual charge is generated in the crystallized portion, which tends to cause problems such as staining the image, and ultimately has the disadvantage that a long service life cannot be achieved. and zinc oxide [
Due to its physical properties, ZnO3 is susceptible to oxidation-reduction and is significantly affected by environmental conditions such as temperature and humidity, resulting in unstable image quality and poor reliability. Furthermore, organic materials such as (pVCz) and (TNF) have poor thermal stability and wear resistance, which makes it difficult to extend their service life, and recently they have been suspected of being carcinogenic. Therefore, in recent years, as a solution to the above-mentioned drawbacks, it is non-polluting, does not require recovery treatment, has a high surface hardness, has excellent abrasion resistance and impact resistance, and has higher spectral sensitivity than before. amorphous silicon (hereinafter referred to as a-3i)
: Called H. ) are being considered for application to photoreceptor materials. That is, specifically, since the photoreceptor is required to have high resistance and high spectral sensitivity as its characteristics, in order to satisfy both of these characteristics, a conductive support and (a-5i: l(
) A laminated type (a-5i:
H) A photoreceptor has been developed. However, (a-5i: H) is silane [S1]
When forming a film using a glow discharge decomposition method using a gas containing (a-3J: H), hydrogen atoms [
)() has the problem that the electrical properties and optical properties vary greatly depending on the amount of (a-
5]: 11) As the amount of hydrogen atoms incorporated into the film increases, the optical punt cap becomes larger and the resistance becomes higher. When used in a laser beam printer using a semiconductor laser, fogging, crushed type, afterimages, uneven density due to interference fringes, etc. may occur, making the printer unusable. S
Bonds with bond structures such as iH,)n] bonds and (S, +, l+2) bonds become dominant in the (a-3i:H) film, and as a result, the [SiH] bonds are cleaved, resulting in dangling. There is a problem that structural defects such as ring bonds and voids increase, and photoconductivity deteriorates. On the other hand (a-3j:
H) As the amount of hydrogen atoms [11] incorporated into the film decreases, the spectral sensitivity to long wavelength light increases;
The optical bandgap becomes smaller and the resistance becomes lower, and the hydrogen atoms [11] no longer compensate for the dangling bonds, so the mobility and lifetime of the generated carriers decreases, and the photoconductivity also deteriorates. However, there is a problem in that it cannot be used for photoreceptors. (Problems to be Solved by the Invention) Conventionally, the spectral sensitivity characteristics or resistance values, etc. of (a-5i: 11) conflict with each other depending on the variation of the hydrogen content in the (a-3j: H) film. It has excellent optical and electrical properties (a-5j:
H) It is not possible to obtain a photoreceptor, resulting in a problem of deterioration of image quality. Therefore, the present invention solves the above problems by using a non-polluting semiconductor with high surface hardness, and maintaining high resistance.
In addition to obtaining excellent charging characteristics, it also has high spectral sensitivity characteristics over a wide wavelength range, making it possible to obtain clear and high-quality images even with laser beam printers, etc. Furthermore, it has good adhesion to substrates and is durable. The purpose is to provide a photoconductive member with excellent environmental friendliness. [Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a method in which the crystallinity of at least a part of the photoconductive layer is varied at a period of 30 to 200 [persons]. Multiple microcrystalline thin layers
It has a superlattice structure that is repeatedly laminated. (Function) The present invention improves photoconductive properties over a wide wavelength range and prevents deterioration of spectral sensitivity characteristics and charging characteristics against long wavelength light by the above means, thereby making it suitable for laser beam printers and the like. This makes it possible to apply it. (Example) In explaining the present invention in detail, the characteristics of microcrystalline silico (hereinafter referred to as μC-3i:H) and the superlattice structure which is the principle of the present invention will be described. First, (μC-3i: l()) has a smaller optical bandgap than (a-3i: H), has sensitivity in the long wavelength region near the near-infrared region, and has fewer structural defects. That is, this (μC-5,i: H) belongs to non-single crystal silicon, but when X-ray diffraction measurements are performed, (a-3i: H) is amorphous as shown by the fourth dotted line. Therefore, only a halo appears and no diffraction pattern is observed, whereas (μC-5i: H) has a crystal diffraction pattern in the vicinity of [20] of 78 to 28.5 degrees, as shown by the solid line in Figure 4. On the other hand, polycrystalline silicon has a dark resistance of 106 [Ω・c+n] or less, whereas (μC-3i: H) has a dark resistance of 10” [:Ω・Cm].
] or higher dark resistance. Due to the above-mentioned characteristics, (μC-5i: H) is distinguished from other non-single-crystal silicon (a-5i: H) and polycrystalline silicon, and its structure is similar to that of about several dozen people. It is thought that it is formed by aggregation of microcrystals with a particle size. To produce such (μC-3i: H), sputtering, glow discharge decomposition, etc. are used in the same way as (a-5i: l+), but (a-5j:
H) Formation becomes easier if the temperature of the conductive support on which the film is formed is set higher than during manufacturing, or if the high frequency power is increased. That is, by raising the temperature of the support and increasing the high-frequency power, the raw material silane [Sj
] This is because the flow rate of the contained gas can be increased, and as a result, the film formation rate is increased and (μC-3i:H) is more likely to be formed. Furthermore, hydrogen [H
] When using a gas diluted with (μC-5i: 14
) can be formed more effectively. Furthermore, in order to improve the photosensitivity characteristics and increase the resistance, (
In addition to hydrogen atoms [1], impurities are doped into the μC-3j: H) layer, and as with (a-8i: H) described later, in order to make it p-type, the impurity element is Elements from Group 1 of the Periodic Table are suitable; on the other hand, elements from Group 2 of the Periodic Table are suitable for making the material n-type. Also (μC-3
In order to increase the dark resistance of i:H) and improve the photoconductive properties, it is desirable to dope with at least one of nitrogen (N), carbon (C), and oxygen [O]. In this way, these elements become (μC-3j: H
) and acts as a terminator for dangling bonds of silicon (Si:l), reducing the density of states existing in the forbidden cloth between bands. Due to such characteristics, if (μC-5i:H) is used in the photoconductive layer of a photoreceptor, it becomes possible to increase the spectral sensitivity in the long wavelength region near the near-infrared region. Next, we will discuss the superlattice structure. That is, it may be either crystalline or amorphous, but it has a very small thickness of about 30 to 200 mm.
In a semiconductor layer consisting of a stack of multiple thin layers with different optical bandgaps, the one with a relatively smaller optical bandgap is A superlattice structure having a periodic potential barrier is formed in which the layers are well layers and the layer with a relatively larger optical bandgap is a barrier layer. In this superlattice structure, since the /< rear layer is extremely thin, carriers easily pass through the barrier layer due to carrier tunneling effect in the thin layer, and are accelerated by the electric field in the superlattice structure. It runs in the superlattice structure with high running performance compared to the above. Furthermore, in this superlattice structure, a significantly larger number of carriers are generated compared to the number of carriers generated in a single layer upon incidence of light, resulting in high spectral sensitivity. Furthermore, in the potential well layer, the superlattice structure has excellent photoconductive properties, as the lifetime of carriers is 5 to 10 times longer than in the case of a single layer due to quantum effects. Specifically, the photoconductive member is formed as shown in FIGS. 5 to 10, and in the (specific example) shown in FIG. An injection prevention layer (11) is formed;
A photoconductive layer (12) and a surface layer (13) are formed on the charge injection prevention layer (11). Also, as shown in Figure 6 (
Specific example 2) is the same as specific example 1, in which the photoconductive layer (12) is functionally separated into a charge generation layer and a charge transport layer, and includes a conductive support (10) and a charge injection prevention layer (11). )
A charge transport layer (16) is formed thereon. A charge generation layer (17) is formed on the second side of this charge transport layer (6), and a surface Jil (17) is formed on the charge generation layer (17).
13) is formed. In (Specific Example 1), the photoconductive J* (12) generates carriers upon incidence of light, and one polarity of these carriers neutralizes the charges on the surface of the photoreceptor, and the other polarity The thing is photoconductive! (12) to the conductive support (10). Further, in (Specific Example 2), carriers are generated in the charge generation layer (17) by the incidence of light, and one of these carriers travels through the charge transport layer (16) and transfers to the conductive support ( 10). When the photoconductive layer (12) or charge generation layer (17) in these (specific examples) is enlarged, it becomes as shown in FIG. 7, and the optical band gap is different, and the thickness of each is 30 mm
[person] to 200 [person] first (a-3j: 1
1) layer (18) and second (a-5i: t() layer (
It has a superlattice structure in which 20) are alternately laminated. For example, the j-th (a-3i: H) M(18) has a hydrogen content of 30 [%], and the second (a-5j:
ION (20) has a hydrogen content of 12%, and the 8th
As shown in the figure, the photoconductive layer (12) or the charge generation layer (
17), the maximum optical punt cap of the first (a-3i:l() layer (18) is 1.8 [eV] and Since the minimum optical band gap of the (a-3j: t+) layer (20) of 2 is 1.68 (eV), the energy band diagram in the thickness direction in the superlattice structure is as shown in Figure 9. , the (a-5i : H) layer (18) of the second (a-3i : t(
) JW (20) becomes a potential well, and potential barrier layers and well layers are periodically formed. Furthermore, each layer of the superlattice structure (18), (2
By changing the optical bandgap or layer thickness of layer 0), the apparent bandgap of the layer having a heterojunction superlattice structure can be freely adjusted. In addition, materials that form such a superlattice structure have a hydrogen content of 30 [atomic%] and a band gap of 1.8.
(eV), hydrogen content is 12 [atomic %], band gap is 1.68 [eV: 1 etc. (a-3i: t() or optical pan 1 ~ increase gap to 1.9 (eV) Nitrogen [N], carbon [C], oxygen

〔0〕 を含有
するアモルファス窒化シリコン(以下a−3iN : 
Hと称す。)、アモルファス炭化シリコン(以下a−5
jC: Hと称す。)、アモルファス酸化シリコン(以
下a−3iO: Hと称す。)等(a−3i : II
)系、あるいは前述の光学的パン1〜ギヤツプが1 、
5 [eV]以上の(μC−3j: H)あるいはマイ
クロクリスタリン炭化シリコン(以下μC−3]N :
 Hと称す。)、マイクロクリスタリン炭化シリコン(
以下μC−5iC: Itと称す。)、マイクロクリス
タリン酸化シリコン(以下μC−5i○:Hと称す。)
等(μC−5j、 : H)系があり、これ等は一般に
ノンドープの場合は弱いn型を示し、ホウ素[B〕、ア
ルミニラ1.(AQ、1等の周期律表第■族の元素のド
ーピングを増大させる事によりl型からp型に移行して
ゆくのに対し、リンCP)、窒素〔N〕等の周期律表第
■族の元素のドーピングを増大する事によりn型の特性
が顕著となる。更には、周期律表■族又は第■族の元素
のドーピングにより、キャリアの走行性がより向上され
る。尚他の材料としては、光学的ハフ1−キャップが1
.5[eV]であるアモルファスゲルマニウムシリコン
(以下a−3iGe : t+と称す。)アモルファス
窒化ゲルマニウム(以下a−GeN :Hと称す。)、
アモルファス炭化ゲルマニウム(以下a −GeC: 
Hと称す。)、アモルファス酸化ゲルマニウム(以下a
−GeO: Hと称す。)等もある。又、光学的パン1
〜キヤンプの変動のためのみならず、これ等各材料にあ
っては、シリコンのダンクリングボンドを補償し、暗抵
抗と明抵抗を調和のとれたものとし、光導電性の向上を
図るためには、水素[H)が0.01ないし30〔原子
%〕金含有れる事か望ましい。そして例えば(a−3i
 : H)あるいは(μc−5j:H)の薄層をクロー
放電分解法により成膜する場合には、原料としてシラン
[SiH,]及びジシラン(S」、2)1c)等のシラ
ン類ガスを反応室に導入し、高周波によりタロー放電す
ることにより薄層中にHを添加することができる。一方
、(a−5j、N:旧あるいは(μC−5iN : H
)を形成するためには、原料ガスに窒素ガス〔N2〕又
はアンモニアガスI:NH3)等を所要量添加すれば良
い。 更に(a−3]Ge : H)は、通常、シラン(Si
H4)とゲルマン(Ge14)との混合ガスをグロー放
電することにより成膜される。又必要に応じて、シラン
類のキャリアガスとして水素ガス(1121又はヘリウ
ムガス(He)を使用することができる。一方、4フツ
化ケイ素〔SiF4〕ガス及び1〜リクロロシラン(:
51C14:1ガス等のハロゲン化ケイ素を原料ガスと
して使用することもできる。また、シラン類ガスとハロ
ゲン化ケイ素ガスとの混合ガスで反応させても、同様に
Hを含有する(a−5iN : H)及び(a−3i 
: H)、更には(μC−3iN : It)を成膜す
ることができる。なお、グロー放電分解法によらず、例
えば、スパッタリング等の物理的な方法によってもこれ
等の薄層を形成することができる。 尚、(具体例1)及び(具体例2)における電荷注入防
止層(11)は、導電性支持体(10)と、光導電層(
12)あるいは電荷発生層(17)との間の電荷の流れ
を抑制することにより、感光体の表面における電荷の保
持機能を高め、感光体の帯電能を高める。カールソン方
式においては、感光体表面に正帯電させる場合には、支
持体側から光導電層へ電子が注入されることを防止する
ために、電荷注入防止層をn型半導体にする。一方、感
光体表面に負帯電させる場合には、支持体側から光導電
層へ正孔が注入されることを防止するために、電荷注入
防止層をn型半導体にする。また、電荷注入防止層とし
て、絶縁性の膜を支持体の上に形成することも可能であ
る。半導体の電荷注入防止層としては、(μC−3」:
 t+)や、(μC−3iN : l()を使用したり
、(a−3]: H)や(a−5iN : H)を使用
する等しても良い。そして(μC−3i : H)及び
(a−3j : H)等をp型にするためには、周期律
表の第■族に属する元素、例えば、ホウ素〔Bj、アル
ミニウム〔A]〕、ガリウム〔Ga〕、インジウム(I
n)、及びタリウム〔T1〕等をドーピングすることが
好ましく、(μC−3j : H)及び(a−Sj :
 H)をn型にするためには、周期律表の第■族に属す
る元素、例えば、窒素〔N〕、リン(Pl、ヒ素(As
)、アンチモン(sb)、及びビスマス[:Bj 〕等
を1−一ピングすることが好ましい。このn型不純物又
はn型不純物のドーピングにより、支持体側から光導電
層へ電荷が移動することが防止される。一方、(μc−
3j : H)及び(a−3j: H)等に、炭素〔C
〕、窒素〔N〕及び酸素
[0] Amorphous silicon nitride (hereinafter referred to as a-3iN:
It is called H. ), amorphous silicon carbide (hereinafter a-5
jC: Referred to as H. ), amorphous silicon oxide (hereinafter referred to as a-3iO: H), etc. (a-3i: II
) system, or the above-mentioned optical pan 1 to gap 1,
5 [eV] or higher (μC-3j: H) or microcrystalline silicon carbide (hereinafter μC-3) N:
It is called H. ), microcrystalline silicon carbide (
Hereinafter referred to as μC-5iC: It. ), microcrystal phosphorylated silicon (hereinafter referred to as μC-5i○:H)
etc. (μC-5j, :H) system, which generally exhibits weak n-type when undoped, and contains boron [B], alumina 1. (By increasing the doping of elements in Group II of the periodic table such as AQ, 1, etc., the l-type changes to p-type, whereas phosphorus CP), nitrogen [N], etc. in group II of the periodic table By increasing the doping of group elements, n-type characteristics become more pronounced. Furthermore, by doping with an element of Group 1 or Group 2 of the periodic table, the mobility of carriers is further improved. In addition, as other materials, optical huff 1-cap is 1
.. 5 [eV] amorphous germanium silicon (hereinafter referred to as a-3iGe: t+), amorphous germanium nitride (hereinafter referred to as a-GeN:H),
Amorphous germanium carbide (hereinafter a-GeC:
It is called H. ), amorphous germanium oxide (hereinafter a)
-GeO: Referred to as H. ) etc. Also, optical pan 1
~Not only for cap fluctuations, but also for these materials, to compensate for the dunking bond of silicon, balance dark resistance and bright resistance, and improve photoconductivity. It is desirable that hydrogen [H] contains 0.01 to 30 [atomic %] gold. And for example (a-3i
: When forming a thin layer of H) or (μc-5j:H) by the claw discharge decomposition method, silane gases such as silane [SiH,] and disilane (S'', 2) 1c) are used as raw materials. H can be added into the thin layer by introducing it into a reaction chamber and performing tallow discharge with high frequency. On the other hand, (a-5j, N: old or (μC-5iN: H
), it is sufficient to add a required amount of nitrogen gas [N2] or ammonia gas (I:NH3) or the like to the raw material gas. Furthermore, (a-3]Ge:H) is usually silane (Si
The film is formed by glow discharging a mixed gas of H4) and germane (Ge14). If necessary, hydrogen gas (1121) or helium gas (He) can be used as a carrier gas for silanes. On the other hand, silicon tetrafluoride [SiF4] gas and 1-lichlorosilane (:
Silicon halides such as 51C14:1 gas can also be used as source gas. In addition, even if the reaction is performed with a mixed gas of silane gas and silicon halide gas, (a-5iN: H) and (a-3i
: H), or even (μC-3iN: It). Note that these thin layers can be formed not by the glow discharge decomposition method but also by a physical method such as sputtering. Note that the charge injection prevention layer (11) in (Specific Example 1) and (Specific Example 2) consists of a conductive support (10) and a photoconductive layer (
12) Alternatively, by suppressing the flow of charge between the photoreceptor and the charge generation layer (17), the charge retention function on the surface of the photoreceptor is enhanced, and the charging ability of the photoreceptor is enhanced. In the Carlson method, when the surface of the photoreceptor is positively charged, the charge injection prevention layer is made of an n-type semiconductor in order to prevent electrons from being injected from the support side to the photoconductive layer. On the other hand, when the surface of the photoreceptor is negatively charged, the charge injection prevention layer is made of an n-type semiconductor in order to prevent holes from being injected from the support side to the photoconductive layer. It is also possible to form an insulating film on the support as a charge injection prevention layer. As a semiconductor charge injection prevention layer, (μC-3):
t+), (μC-3iN: l(), (a-3]: H) or (a-5iN: H). And (μC-3i: H) and (a-3j: H) etc., in order to make them p-type, elements belonging to Group Ⅰ of the periodic table, such as boron [Bj, aluminum [A]], gallium [Ga], indium (I
n), and thallium [T1], etc., and (μC-3j: H) and (a-Sj:
In order to make H) n-type, elements belonging to Group Ⅰ of the periodic table, such as nitrogen [N], phosphorus (Pl), arsenic (As
), antimony (sb), bismuth [:Bj ], etc. are preferably 1-1 pinged. This n-type impurity or doping with n-type impurities prevents charges from moving from the support side to the photoconductive layer. On the other hand, (μc-
3j: H) and (a-3j: H), etc., carbon [C
], nitrogen [N] and oxygen

〔0〕 から選択された少なく
とも1種の元素を含有させることにより、高抵抗の絶縁
性電荷注入防止層を形成することができる。尚、電荷注
入防止層の厚みは100〔人〕ないし]0〔μm〕が好
ましい。更に(具体例1)及び(具体例2)にあっては
光導電層(12)あるいは電荷発生層(17)lには、
次の理由により表面層(13)が設けられている。即ち
光導電層(12)又は電荷発生層(17)の(a−3j
 : H)等は、その屈折率が3乃至3.4と比較的大
きいため、表面での光反射が起きやすい。このような光
反射が生じると、光導電層又は電荷発生層に吸収される
光量の割合いが低下し、光損失が大きくなる。このため
、表面層(13)を設けて反射を防止することが好まし
い。また、表面層(13)を設けることにより、光導電
層(12)又は電荷発生層(17)が損傷から保護され
る。さらに、表面層を形成することにより、帯電能が向
上し、表面に電荷がよくのるようになる。表面層を形成
する材料としては、(a−3iN : H)、(a−5
iO: H)、及び(a−5iC: II)、(p C
−3iN : H)、(p C−5iC: H)、(μ
C−8iO: H)等の無機化合物並びにポリ塩化ビニ
ル及びポリアミド等の有機材料がある。 このように構成される光導電部材の表面を、コロナ放電
により約500(V:lの正電圧で帯電させると、例え
ば、第5図の(具体例2)に示す機能分離型のものにあ
っては、第10図に示すようなポテンシャルバリアが形
成される。この光導電部材に光(hν)が入射すると、
電荷発生層(17)の超格子溝造で電子(21)と正孔
(22)のキャリアが発生する。 この伝導帯の電子(21)は、光導電部材中の電界によ
り、表面N(13)側に向けて加速され、正孔(22)
は導電性支持体(10)側に向けて加速される。この場
合に、光学的バンドギャップが相違する薄層の境界で発
生するキャリアの数は、バルクで発生するキャリアの数
よりも極めて多い。このため、この超格子構造の電荷発
生層(17)において、分光感度が高くなる。また、ポ
テンシャルの井戸層においては、量子効果のために、超
格子構造でない単−層の場合に比して、キャリアの寿命
が5乃至10倍と長い。更に、超格子構造においては、
バンドギャップの不連続性により、周期的なバリア層が
形成されるが、キャリアは1ヘンネル効果で容易にバイ
アス層を通り抜けるので、キャリアの実効移動度はバル
クにおける移動度と同等であり、キャリアの走行性が優
れている。以」二のごとく、光学的バンドギャップが相
違する薄層を積層した超格子構造を有する光導電部材に
よれば、高光導電特性を得ることができ、従来の感光体
よりも鮮明な画像を得ることができる。 以上の原理に基き、以下本発明の一実施例を第1図ない
し第3図を参照しながら説明する。グロー放電装置(2
6)の反応容器(27)内には、導電性支持体であり、
アルミニウムからなるドラム状基体(28)を支持する
ため、ヒータ(30)を内蔵し、モータ(31)により
シャフト(31a) を介し回転される支持棒(32)
及びこの支持体(32)を支持する支持台(33)が設
けられている。又、支持体(32)周囲は、13.56
(MHz)の高周波電源(34)に接続されると共に底
部(27)に支持される円筒状電極(36)により囲繞
されると共に、支持体(32)上方には、シランガス[
SiH,:l、シボランガス(Si□1[6〕、水素ガ
ス(H2)、メタンガス(CH,、:]等の原料ガスを
必要に応じて供給出来るよう多数のガスボンベ(37a
)・・(37n)及びガス混合器(38a)を有するガ
ス供給系(38)にガス導入バルブ(40a)を介して
接続されるガス導入管(40)が設けられている。尚(
4]a) −(41n)は各ガスボンベ(37a) −
(37n)のバルブ、(42a)−(42n)は圧力計
である。更に(43)は反応容器(27)内の排気を行
なう排気装置(図示せず)に接続される排気バルブであ
り、(44)は反応容器(27)内の気圧を測定する真
空言1である。又、(46)は光導電部材であるレーザ
プリンタ等の感光体であり、ドラム状基体(28)上に
電荷注入防止層(47)及び電荷輸送層(48)、それ
ぞれ結晶化度の異る(μC−5i : H)からなる第
1層(50a)及び第2層(50b)を任意の厚みで、
交互に繰り返えし積層したベテロ接合超格子構造の電荷
発生層(50)並びに表面層(51)が積層されている
。 尚(52)は電荷輸送N(48)及び電荷発生層(50
)からなる光導電層である。 しかしてグロー放電装置(26)で感光体(46)を形
成する場合、支持体(32)にトラム状基体(28)を
セラ1〜した後、反応容器(27)内を0.1(1−ル
〕以下程度の気圧にするよう排気バルブ(43)を開け
、排気装置(図示せず)により排ガス処理を行なうと共
にヒータ(30)によりドラム状基体(28)を所定温
度に加熱する。そしてガス導入管(40)を介し、ガス
供給系(38)より必要とする所定のガスを反応容器(
27)に導入し、反応容器(27)内のガス圧を0.1
ないし」〔トル〕程度の範囲内で一定に保持しつつ高周
波電源(34)により、ドラム状基体(28)及び円筒
状電極(36)間に必要とする電力を所定時間印加し、
ドラム状基体(28)上に電荷注入防止M (47)を
成膜する。続いて同一反応容器(27)の温度、及び導
入ガス、更には電力量及び電力の印加時間等の成膜条件
を順次必要とされるものに設定し直しながら、電荷輸送
層(48)、電荷発生層(50)、表面層(51)を成
膜し、感光体(46)の形成を終了する。 次にこの実施例に基き実際に成膜を行なった試験例につ
いて説明する。 〔試験例1〕 必要に応して、干渉防止のために、酸処理、アルカリ処
理及びサンドブラスト処理を施した直径が80mm、幅
が350mmのアルミニウム製のドラム状基体(28)
を反応容器(27)内に装着し、反応容器(27)を約
10−’f:l−ル〕の真空度に排気した。次いで、ヒ
ータ(30)によりドラム状基体(28)を250〔℃
〕に加熱し、モータ(31)により10(r、p、m、
)で自転させつつ、ガス供給系(38)より、ガス導入
管(40)を介=20− し、シランガス(SiH4)を500(SCCM、l、
ジボランガス[B2H6:lをシランガス[5jH4:
lに対する流量比で10−6、メタンガスf:cH4]
を10100(SCCという流量で反応容器(27)内
に導入し、排気装置(図示せず)により反応容器(27
)内の圧力を1〔1ヘル〕に維持しながら、高周波電源
(34)により500[W]の高周波電力をドラム状基
体(28)及び円筒状電極(36)間に印加し、p型の
(a−5iC: II)からなる膜厚0.3(μm〕の
電荷注入防止層(47)の成膜を行なう。次いで反応容
器(27)内のシランガス[SiH,)に対するジボラ
ンガス(B2t(6)の流量を10−7とすると共にメ
タンガス〔CH4〕を停止し、更にトラム状基体(28
)及び円筒状電極(36)間の高周波電力を1〔kll
I〕に上げ、ユ型の(a−3j : II)からなる電
荷輸送層(48)を電荷注入防止層(47)上に膜厚2
0〔μm〕となる迄成膜する。 この後、他の成膜条件は変える事無く高周波電力のみを
1200 (II〕ないし15001J]の範囲で、約
3分間の周期で徐々に連続的に上昇し、下降させ、これ
を500〔回〕繰り返えす事により、第3図に示すよう
に、50〔人〕の厚さ周期で、結晶化度が約15〔%〕
カ臼ら約60〔%〕迄連続的に変動され、結晶化度が少
なく、光学的パン1〜ギヤツプが最大1.63(eV]
の(μC−3i:旧からなる第1層(50a)及び結晶
化度が多く、光学的バンドギャップが最小1 、53 
[eV]の(μC−3j : )l)からなる第2 M
(50b)の各薄層が交互に500層ずつ積層される膜
厚5〔μm〕の電荷発生層(50)を成膜する。そして
最後に、反応容器(27)内にシランガス[Sj、H4
]を250 [SCCM:l、メタンガス〔C++41
を2000 ESCCM、Iの流量で導入し、反応容器
(27)内の圧力を1〔トル〕に維持しながら、1 [
k1N]の高周波電力を印加し、(a−3iC: t(
)からなる膜厚0.5C1zm:lの表面層(51)を
成膜し、感光体(46)の製造を終了する。 このようにして得られた感光体(46)を約500[V
)で正4)シミし、白色光を露光したところ、多数の電
子/正孔対のキャリアが発生され、しかもキャリアの寿
命が長く、高い走行性が得られ、感光体(46)を実際
に複写機に装着し、画像形成を行なったところ、鮮明で
高品質の画像が得られると共に、繰り返えし帯電による
、画像の再現性及び安定性も良好であり、更に、密着性
も良く耐コロナ放電性、耐湿性、及び耐磨耗性等の耐久
性に優れているという事が判明された。−力感光体(4
6)は780ないし790(nm)程度の長波長光に対
しても高い分光感度を有し、実際に半導体レーザビーム
プリンタに装着し、画像形成を行なったところ、かぶり
や、活字のつぶれ等の無い、鮮明で高解像度の画像を得
る事が出来た。 このように構成すれば、光導電層の一部である電荷発生
層(50)が、バンドギャップの異る第1層(50a)
及び第2層(50b)の薄膜が順次周期的に積層される
超格子構造の(μC−3j、 : H)から形成されて
いる事から、電荷発生層が単一層で形成されるものに比
し、光の照射により発生されるキャリア数が多く、高い
分光感度を有し、しかもキャリアの走行性が優れると共
に、寿命も長くなり、優れた光導電特性を得られ、又、
光学的バンドギャップの大きい第1層(50a)がポテ
ンシャルバリア層とされ高抵抗が保持される事から可視
光領域から近赤外光の広い波長領域にわたって高い分光
感度を得られ、レーザビームプリンタ装置への適用が可
能となり、しかも従来のように帯電能の低下を生し画像
がぼけたり、かぶりを生ずる事も無く、鮮明で良質の画
像を得る事が出来る。 尚、本発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可能
であり、例えば、光導電層は、電荷発生層と電荷輸送層
に分離されたものでは無く、(具体例])の様な構造で
あっても良いし、超格子構造を構成する(μC−3i 
: H)の膜厚や層数及び結晶化度即ちバンドギャップ
の太きさも限定されず、これ等を調整する事により、任
意の波長光に対し、最適の光導電特性を有する感光体を
得る事も可能となる。又、超格子構造を構成するための
薄膜は2種類に限定されず、光学的バンドギャップが異
る薄層の境界を形成するものであれば、3種以上の薄層
を周期的に積層するものであっても良い。 更に薄膜の材料も、光学的バンドギャップ調整のため、
炭素〔C〕、酸素
By containing at least one element selected from [0], a high-resistance insulating charge injection prevention layer can be formed. The thickness of the charge injection prevention layer is preferably 100 [μm] to 0 [μm]. Furthermore, in (Specific Example 1) and (Specific Example 2), the photoconductive layer (12) or the charge generation layer (17) l,
The surface layer (13) is provided for the following reason. That is, (a-3j) of the photoconductive layer (12) or the charge generation layer (17)
: H) etc. have a relatively large refractive index of 3 to 3.4, so light reflection easily occurs on the surface. When such light reflection occurs, the proportion of the amount of light absorbed by the photoconductive layer or the charge generation layer decreases, resulting in increased light loss. For this reason, it is preferable to provide a surface layer (13) to prevent reflection. Also, by providing the surface layer (13), the photoconductive layer (12) or the charge generation layer (17) is protected from damage. Furthermore, by forming the surface layer, the charging ability is improved, and the charge can be easily deposited on the surface. Materials forming the surface layer include (a-3iN:H), (a-5
iO: H), and (a-5iC: II), (p C
-3iN: H), (p C-5iC: H), (μ
These include inorganic compounds such as C-8iO: H) and organic materials such as polyvinyl chloride and polyamide. When the surface of the photoconductive member constructed in this way is charged with a positive voltage of approximately 500 V (l) by corona discharge, it becomes, for example, the functionally separated type shown in FIG. 5 (Example 2). As a result, a potential barrier as shown in Fig. 10 is formed.When light (hν) is incident on this photoconductive member,
Carriers of electrons (21) and holes (22) are generated by the superlattice groove structure of the charge generation layer (17). Electrons (21) in the conduction band are accelerated toward the surface N (13) by the electric field in the photoconductive member, and holes (22)
is accelerated toward the conductive support (10) side. In this case, the number of carriers generated at the boundary between thin layers with different optical band gaps is much larger than the number of carriers generated in the bulk. Therefore, the charge generation layer (17) having this superlattice structure has high spectral sensitivity. Furthermore, in the potential well layer, due to quantum effects, the lifetime of carriers is 5 to 10 times longer than in the case of a single layer without a superlattice structure. Furthermore, in the superlattice structure,
Although a periodic barrier layer is formed due to bandgap discontinuities, carriers easily pass through the bias layer with a one-Hennell effect, so the effective carrier mobility is equivalent to that in the bulk. Excellent running performance. As described below, a photoconductive member having a superlattice structure in which thin layers with different optical band gaps are laminated can obtain high photoconductive properties and produce clearer images than conventional photoreceptors. be able to. Based on the above principle, one embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3. Glow discharge device (2
6) Inside the reaction vessel (27) is a conductive support,
In order to support the drum-shaped base (28) made of aluminum, a support rod (32) has a built-in heater (30) and is rotated by a motor (31) via a shaft (31a).
A support stand (33) for supporting this support body (32) is provided. Also, the circumference of the support (32) is 13.56
(MHz) is connected to a high frequency power source (34) and is surrounded by a cylindrical electrode (36) supported on the bottom (27), and above the support (32) is a silane gas [
A large number of gas cylinders (37a
)...(37n) and a gas supply system (38) having a gas mixer (38a) is provided with a gas introduction pipe (40) connected via a gas introduction valve (40a). still(
4] a) - (41n) is each gas cylinder (37a) -
Valve (37n) and (42a)-(42n) are pressure gauges. Furthermore, (43) is an exhaust valve connected to an exhaust device (not shown) that exhausts the inside of the reaction vessel (27), and (44) is a vacuum word 1 that measures the atmospheric pressure inside the reaction vessel (27). be. Further, (46) is a photoreceptor such as a laser printer which is a photoconductive member, and a charge injection prevention layer (47) and a charge transport layer (48) each having a different degree of crystallinity are formed on a drum-shaped substrate (28). (μC-5i: H) with an arbitrary thickness,
A charge generation layer (50) and a surface layer (51) having a beterojunction superlattice structure are stacked alternately and repeatedly. Note that (52) is a charge transport layer (48) and a charge generation layer (50).
) is a photoconductive layer consisting of When forming the photoreceptor (46) in the glow discharge device (26), after placing the tram-shaped substrate (28) on the support (32), the interior of the reaction vessel (27) is heated to 0.1 (1 The exhaust valve (43) is opened to bring the pressure to a level below 1.2 mm, and the exhaust gas is treated by the exhaust device (not shown), and the drum-shaped base (28) is heated to a predetermined temperature by the heater (30). A required predetermined gas is supplied from the gas supply system (38) to the reaction vessel (
27), and the gas pressure in the reaction vessel (27) was set to 0.1.
Applying the required power between the drum-shaped substrate (28) and the cylindrical electrode (36) for a predetermined period of time using a high-frequency power source (34) while maintaining the power constant within a range of approximately 100 torr.
A charge injection prevention M (47) is formed on the drum-shaped substrate (28). Next, the charge transport layer (48), charge A generation layer (50) and a surface layer (51) are formed to complete the formation of the photoreceptor (46). Next, a test example in which film formation was actually performed based on this example will be described. [Test Example 1] An aluminum drum-shaped substrate (28) with a diameter of 80 mm and a width of 350 mm, which was subjected to acid treatment, alkali treatment, and sandblasting treatment to prevent interference, if necessary.
was placed in the reaction vessel (27), and the reaction vessel (27) was evacuated to a degree of vacuum of about 10-'f:l. Next, the drum-shaped substrate (28) is heated to 250°C by the heater (30).
) and heated to 10 (r, p, m,
), 500 (SCCM, l,
Diborane gas [B2H6:l to silane gas [5jH4:
Flow rate ratio to l is 10-6, methane gas f: cH4]
was introduced into the reaction vessel (27) at a flow rate of 10100 (SCC), and the reaction vessel (27
) while maintaining the pressure at 1 [1 her], a high frequency power of 500 [W] is applied between the drum-shaped base (28) and the cylindrical electrode (36) by the high-frequency power supply (34), and the p-type A charge injection prevention layer (47) made of (a-5iC: II) with a thickness of 0.3 (μm) is formed. Next, diborane gas (B2t (6 ) was set to 10-7, the methane gas [CH4] was stopped, and the tram-shaped base (28
) and the cylindrical electrode (36).
I], and a U-shaped charge transport layer (48) made of (a-3j: II) is placed on the charge injection prevention layer (47) to a thickness of 2
The film is formed until it reaches 0 [μm]. After this, without changing other film-forming conditions, only the high-frequency power was gradually and continuously raised and lowered in the range of 1200 (II) to 15001 J with a cycle of about 3 minutes, and this was repeated 500 times. By repeating this process, as shown in Figure 3, the crystallinity becomes approximately 15% at a thickness period of 50.
The crystallinity is continuously varied up to about 60%, and the optical pan 1 to gap is up to 1.63 (eV).
(μC-3i: the first layer (50a) consisting of old and high crystallinity, and the optical band gap is minimum 1, 53
The second M consisting of (μC-3j: )l) of [eV]
A charge generation layer (50) having a thickness of 5 [μm] is formed by alternately stacking 500 thin layers of (50b). Finally, silane gas [Sj, H4
] to 250 [SCCM: l, methane gas [C++41
was introduced at a flow rate of 2000 ESCCM, I, and while maintaining the pressure in the reaction vessel (27) at 1 [Torr].
k1N] is applied, and (a-3iC: t(
) with a thickness of 0.5C1zm:l is formed, and the production of the photoreceptor (46) is completed. The photoreceptor (46) thus obtained was heated to about 500 [V
) and exposed to white light, a large number of carriers of electron/hole pairs were generated, and the carriers had a long life and high running properties. When attached to a copying machine and image formation was performed, a clear, high-quality image was obtained, and due to repeated charging, the image reproducibility and stability were good, as well as good adhesion and durability. It was found that it has excellent durability such as corona discharge property, moisture resistance, and abrasion resistance. -Force photosensitive body (4
6) has high spectral sensitivity even to long wavelength light of about 780 to 790 (nm), and when it was actually installed in a semiconductor laser beam printer and image formation was performed, it did not cause fogging or crushed type. We were able to obtain clear, high-resolution images. With this configuration, the charge generation layer (50), which is a part of the photoconductive layer, is the first layer (50a) having a different band gap.
Since the thin film of the second layer (50b) is formed from a superlattice structure (μC-3j, :H) in which the thin film is sequentially and periodically laminated, the charge generation layer is different from a case where the charge generation layer is formed of a single layer. However, it has a large number of carriers generated by light irradiation, has high spectral sensitivity, has excellent carrier mobility, has a long life, and has excellent photoconductive properties.
The first layer (50a) with a large optical band gap serves as a potential barrier layer and maintains high resistance, so high spectral sensitivity can be obtained over a wide wavelength range from visible light to near-infrared light, making it suitable for laser beam printer devices. In addition, it is possible to obtain clear, high-quality images without the deterioration of charging ability that occurs in the past, resulting in blurred images or fogging. Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments and can be modified in various ways. For example, the photoconductive layer is not separated into a charge generation layer and a charge transport layer, but may have a structure as shown in (Specific Example). may constitute a superlattice structure (μC-3i
: The film thickness, number of layers, and crystallinity (band gap width) of H) are not limited, and by adjusting these, a photoreceptor having optimal photoconductive properties for light of any wavelength can be obtained. things become possible. Furthermore, the thin films for configuring the superlattice structure are not limited to two types, but three or more types of thin layers may be periodically laminated as long as they form boundaries between thin layers with different optical band gaps. It may be something. Furthermore, the material of the thin film can also be adjusted for optical bandgap adjustment.
carbon [C], oxygen

〔0〕、窒素〔N〕のうち少なくとも
1種を含有させたり、あるいは、キャリアの走向性向上
のため周期律表の第■族又は第V族の元素を含有させる
等しても良い。尚、超格子構造における結晶化度の変化
、即ちバンドギャップの変化は、曲線状に連続していな
くても良く、例えば〔試験例1〕において、電荷発生層
(50)形成時、高周波電力を、1200[1tl]な
いし1.500(ll’lの範囲で連続的に変動する事
無く、12001:11〕及び1.5001:す〕間を
即時に切換える事により、超格子構造におけるバンドギ
ャップを第11図に示す変形例のようにバリア層(60
a)及び井戸層(60b)間で直線的に変動させるよう
にしても良い。 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、その材質の特性上
耐久性に優れ、長寿命化が図られると共に、無公害であ
り、使用後の回収も不要な(a−3i:H)系の材質を
光導電層に用い、しかも可視光から、近赤外光の広い波
長領域に亘って高い分光感度を有し、特に長波長光に対
しても優れた光導電特性を示すと共に、従来の様に低抵
抗化される事が無く、帯電特性にも優れ、鮮明で解像度
の高い画像を得る事が出来、レーザビームプリンタ装置
等への適用も可能な光導電部材を得る事が出来る。
At least one of [0] and nitrogen [N] may be contained, or an element from group Ⅰ or group V of the periodic table may be contained in order to improve the transport properties of carriers. Note that the change in crystallinity in the superlattice structure, that is, the change in band gap, does not have to be continuous in a curved manner. For example, in [Test Example 1], when forming the charge generation layer (50), high frequency power is applied. , 1200[1tl] to 1.500 (12001:11] and 1.5001:su] without continuously varying in the range of ll'l), the bandgap in the superlattice structure can be changed. As in the modification shown in FIG.
A) and the well layer (60b) may be varied linearly. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the material has excellent durability and a long service life, is non-polluting, and does not require collection after use (a-3i :H) type material is used for the photoconductive layer, and it has high spectral sensitivity over a wide wavelength range from visible light to near-infrared light, and has excellent photoconductive properties especially for long wavelength light. In addition, the present invention provides a photoconductive member that does not have low resistance as in the past, has excellent charging characteristics, can obtain clear and high-resolution images, and can be applied to laser beam printers, etc. I can do things.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示し第1図は
その成膜装置を示す概略説明図、第2図はその感光体を
示す一部断面図、第3図はその〔試験例1〕の電荷発生
層のエネルギーバンドの一部を示すグラフ、第4図ない
し第10図は本発明の原理を示し第4図はその(μc−
3j:H)と(a−3i : H)のX線回折を示すグ
ラフ、第5図はその(具体例1−)の感光体を示す一部
断面図、第6図はその(具体例2)の感光体を示す一部
断面図、第7図はその第5図及び第6図の一部を拡大し
た断面図、第8図はその(具体例1)の光導電層あるい
は(具体例2)の電荷発生層の水素含有量の変化の一部
を示すグラフ、第9図はその光導電層あるいは′電荷発
生層のエネルギーバンドの一部を示すグラフ、第10図
はその(具体例2)のエネルギーギャップを示す模式図
、第11図(イ)ないし第11図(ホ)は、第1の変形
例ないし第5の変形例の電荷発生層のエネルギーバンド
の一部を示すグラフ、第12図は第6の変形例の電荷発
生層のエネルギーバンドの一部を示すグラフである。 26  クロー放電装置、   77  反応容器、2
8ドラム状基体、    32・支持棒、34  高周
波電源、     36・円筒状電極、37a、−37
n、  ガスボンベ、 38・・ガス供給系、46−感
光体、       47・・電荷注入防止層、48 
 電荷輸送層、     50・・電荷発生層、51・
表面層、       52・・光導電層。 代理人 弁理士 大 胡 典 夫 m−」 を 3ノ 第  1  図 仝6 第  2  図 ko  100    ZOo    、300第  
3  図 第  5  図 回、f1′r西〔2θ〕 第4図 第  6  図 /2./7 / 第7図 第11図 手続補正書防式) ■、事件の表示 昭和63年特許願第124910号 2、発明の名称 光導電部材 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 (307)株式会社 東芝 4、代 理 人 〒]−44 東京都大田区蒲田4丁目41番11号 第−津野田ビル 大胡特許事務所内 電話736−3558 5、補正命令の日付 昭和63年8月3日(発進口 昭和63年8月30日)
6、補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄。 7、補正の内容 明細書第27頁第18行目ないし明細書第28頁第2行
目の「第11図(イ)ないし−一部を示すグラフである
。」というのを「第11図は他の変形例の電荷発生層の
エネルギーバンドの一部を示すグラフである。」と補正
する。 以上 手続補正書(1鋤 1、事件の表示 昭和63年特許願第」−24910号 2、発明の名称 光導電部材 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 (307)株式会社 東芝 4、代 理 人 〒144 東京都大田区蒲田4丁目41番]−1号第−津野田ビル 大胡特許事務所内 電話736−3558 5、 補正の対象 6.補正の内容 Br特許請求の範囲」を別紙のとおり補正する。 ■)■明細書箱2頁第5行目「・もので開発されている
。」とあるのを「 ものか開発されている。」と補正す
る。 ■明細書簡6頁第3行目「ン系の薄層が、 」とあるの
を「ンシリコン系の薄層か、 ・」と補正する。 ■明細書第6頁第13行目「クリスタリンシリコ(以下
 」とあるのを「ブリスタリンシリコン(以下 」と補
正する。 以上 特許請求の範囲 導電性支持体上に少食くとも一電荷注入防止層及び光導
電層が設け% # 委−ものにおいて、前記光導H側を
特徴とする光導電部材。
1 to 3 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing a film forming apparatus, FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a photoreceptor, and FIG. Graphs showing a part of the energy band of the charge generation layer of Test Example 1], Figures 4 to 10 illustrate the principle of the present invention, and Figure 4 shows its (μc-
A graph showing the X-ray diffraction of 3j:H) and (a-3i:H), FIG. 5 is a partial sectional view showing the photoreceptor of (Specific Example 1-), and FIG. 6 is a graph showing the photoreceptor of (Specific Example 2). ), FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of FIGS. 5 and 6, and FIG. 8 is a photoconductive layer of (Specific Example 1) or (Specific Example Figure 9 is a graph showing part of the energy band of the photoconductive layer or charge generation layer 2), Figure 10 is a graph showing part of the energy band of the photoconductive layer or charge generation layer (specific example). 2) schematic diagrams showing the energy gap, FIGS. 11(A) to 11(E) are graphs showing part of the energy bands of the charge generation layers of the first modification to the fifth modification, FIG. 12 is a graph showing part of the energy band of the charge generation layer of the sixth modification. 26 claw discharge device, 77 reaction vessel, 2
8 Drum-shaped base, 32・Support rod, 34 High frequency power source, 36・Cylindrical electrode, 37a, -37
n, gas cylinder, 38... gas supply system, 46-photoreceptor, 47... charge injection prevention layer, 48
Charge transport layer, 50... Charge generation layer, 51...
surface layer, 52... photoconductive layer; Agent Patent Attorney Ogo Norifu m-” 3rd, No. 1, No. 6, No. 2, No. 100 ZOo, No. 300
3 Figure 5 Figure times, f1'r west [2θ] Figure 4 Figure 6 Figure/2. /7/ Figure 7 Figure 11 Procedural amendment form) ■, Indication of the case 1988 Patent Application No. 124910 2, Name of the invention Photoconductive member 3, Person making the amendment Relationship with the case Patent applicant ( 307) Toshiba Corporation 4, Agent 〒]-44 No. 4-41-11 Kamata, Ota-ku, Tokyo - Tsunoda Building Ogo Patent Office Tel: 736-3558 5. Date of Amendment Order: August 3, 1988 Day (starting gate August 30, 1986)
6. "Brief explanation of drawings" column of the specification subject to amendment. 7. Contents of the Amendment The phrase "Fig. 11 (A) or - a graph showing a part of it. is a graph showing part of the energy band of the charge generation layer of another modification.'' Written amendment to the above procedures (1 plow 1, Indication of the case 1986 Patent Application No. 24910 2, Name of the invention Photoconductive member 3, Person making the amendment Relationship with the case Patent applicant (307) Toshiba Corporation 4 , Agent Address: 4-41 Kamata, Ota-ku, Tokyo 144] - No. 1 - Tsunoda Building Ogo Patent Office Tel: 736-3558 5. Subject of amendment 6. Contents of amendment Br Scope of patent claims attached hereto The following should be amended. ■)■In the fifth line of page 2 of the specification box, the phrase ``It is being developed as a product.'' should be amended to read ``It is being developed as a product.'' ■In the third line of page 6 of the specification letter, the phrase ``A thin layer of silicon is corrected'' to ``A thin layer of silicon.'' ■ On page 6, line 13 of the specification, "Crystalline silicon (hereinafter referred to as") is amended to read "Blistalline silicon (hereinafter referred to as"). Above claims: At least one charge injection prevention layer on the conductive support. and a photoconductive layer, wherein the photoconductive member is characterized by the light guide H side.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 導電性支持体上に電荷注入防止層及び光導電層を有する
ものにおいて、前記光導電層の少なくとも一部がマイク
ロクリスタリン系の薄層からなるバリア層及び井戸層が
多数積層される超格子構造からなり、前記バリア層及び
/又は前記井戸層の結晶化度が一層毎に連続的に変化す
る事を特徴とする光導電部材。
In a device having a charge injection prevention layer and a photoconductive layer on a conductive support, at least a part of the photoconductive layer has a superlattice structure in which a large number of barrier layers and well layers each made of a microcrystalline thin layer are laminated. A photoconductive member characterized in that the degree of crystallinity of the barrier layer and/or the well layer changes continuously from layer to layer.
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