JPH0211145B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0211145B2
JPH0211145B2 JP58058351A JP5835183A JPH0211145B2 JP H0211145 B2 JPH0211145 B2 JP H0211145B2 JP 58058351 A JP58058351 A JP 58058351A JP 5835183 A JP5835183 A JP 5835183A JP H0211145 B2 JPH0211145 B2 JP H0211145B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
atoms
atomic
photoconductive
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58058351A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS59184358A (ja
Inventor
Kyosuke Ogawa
Shigeru Shirai
Keishi Saito
Teruo Misumi
Junichiro Kanbe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP58058351A priority Critical patent/JPS59184358A/ja
Publication of JPS59184358A publication Critical patent/JPS59184358A/ja
Publication of JPH0211145B2 publication Critical patent/JPH0211145B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G5/00Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
    • G03G5/02Charge-receiving layers
    • G03G5/04Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
    • G03G5/08Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】
本発明は、光ここでは広矩の光で、玫倖光
線、可芖光線、赀倖光線、線、γ線等を瀺す
のような電磁波に感受性のある光導電郚材に関す
る。 固䜓撮像装眮、あるいは像圢成分野における電
子写真甚像圢成郚材や原皿読取装眮における光導
電局を圢成する光導電郚材ずしおは、高感床で、
SN比光電流IpIdが高く、照射する
電磁波のスペクトル特性にマチツングした吞収ス
ペクトル特性を有するこず、光応答性が速く、所
望の暗抵抗倀を有するこず、䜿甚時においお人䜓
に察しお無公害であるこず、曎には固䜓撮像装眮
においおは、残像を所定時間内に容易に凊理する
こずができるこず等の特性が芁求される。殊に、
事務噚ずしおオフむスで䜿甚される電子写真装眮
内に組蟌たれる電子写真甚像圢成郚材の堎合に
は、䞊蚘の䜿甚時における無公害性は重芁な点で
ある。 このような芳点に立脚しお、最近泚目されおい
る光導電材料にアモルフアスシリコン以埌−
Siず衚蚘するがあり、䟋えば独囜公開第
2746967号公報、同第2855718号公報には電子写真
甚像圢成郚材ぞの応甚が、たた、独囜公開第
2933411号公報には光電倉換読取装眮ぞの応甚が
それぞれ蚘茉されおいる。 しかしながら、埓来の−Siで構成された光導
電局を有する光導電郚材は、暗抵抗倀、光感床、
光応答性等の電気的、光孊的、光導電的特性、及
び耐湿性等の䜿甚環境特性の点、曎には経時的安
定性の点においお、総合的な特性向䞊を図る必芁
があるずいう曎に改善されるべき問題点があるの
が実情である。 䟋えば、電子写真甚像圢成郚材に適甚した堎合
に、高光感床化、高暗抵抗化を同時に図ろうずす
るず、埓来においおはその䜿甚時においお残留電
䜍が残る堎合が床々芳枬され、この皮の光導電郚
材は長時間繰り返し䜿甚し続けるず、繰り返し䜿
甚による疲劎の蓄積が起぀お、残像が生ずる所謂
ゎヌスト珟象を発するようになる等の䞍郜合な点
が少なくなか぀た。 たた、䟋えば本発明者等の倚くの実隓によれ
ば、電子写真甚像圢成郚材の光導電局を構成する
材料ずしおの−Siは、埓来のSe、CdS、ZnO等
の無機光導電材料あるいはPVCzやTNF等の有
機光導電材料に范べお、数倚くの利点を有する
が、埓来の倪陜電池甚ずしお䜿甚するための特性
が付䞎された−Siから成る単局構成の光導電局
を有する電子写真甚像圢成郚材の䞊蚘光導電局に
察しお、静電像圢成のための垯電凊理を斜こしお
も暗枛衰dark decayが著しく速く、通垞の
電子写真法が仲々適甚され難いこず、加えお倚湿
雰囲気䞋においおは䞊蚘傟向が著しく、堎合によ
぀おは珟象時間たで垯電電荷を殆ど保持し埗ない
こずが生じたりする等、解決されるべき点が倚々
存圚しおいるこずが刀明しおいる。 曎に、−Si材料で光導電局を構成する堎合に
は、その電気的、光導電的特性の改良を図るため
に、氎玠原子あるいはフツ玠原子や塩玠原子等の
ハロゲン原子、及び電気䌝導型の制埡のためにホ
り玠原子やリン原子等が、あるいはその他の特性
改良のために他の原子が、各々構成原子ずしお光
導電局䞭に含有されるが、これ等の構成原子の含
有の様盞いかんによ぀おは、圢成した局の電気
的、光導電的特性に問題が生ずる堎合がある。 殊に、盞接する局界面においおは、含有原子の
含有量、分垃状態等によ぀お、補造プロセス䞊ダ
ングリングボンドができやすく、たた、゚ネルギ
ヌバンドの耇雑なベンデむングが生じやすい。こ
のために皮々倉化する電荷の挙動や、構造安定性
の問題がずりわけ重芁ずなり、光導電郚材に目的
通りの機胜を発揮させるためには、この郚分のコ
ントロヌルが、成吊の鍵を握぀おいる堎合が少な
くない。 たた、−Si光導電郚材が䞀般に公知の手法で
䜜られた堎合には、䟋えば圢成した光導電局䞭に
光照射によ぀お発生したフオトキダリアの該局䞭
での寿呜が十分でないこずに基づき十分な画像濃
床が埗られなか぀たり、あるいは画像露光量が倧
きい堎合に、光導電局衚面近傍に生成した過剰な
光キダリダが暪方向に流れるこずに基づくため
か、画像が䞍鮮明になりやすか぀たり、曎には、
支持䜓偎からの電荷の泚入の阻止が十分でないこ
ずに基づく問題等を生ずる堎合が倚い。埓぀お、
−Si材料そのものの特性の改良が図られる䞀方
で、光導電郚材を蚭蚈する際に、䞊蚘したような
所望の電気的及び光孊的特性が埗られるよう工倫
される必芁がある。 本発明は䞊蚘の諞点に鑑み成されたもので、
−Siに関し電子写真甚像圢成郚材や固䜓撮像装
眮、読取装眮等に䜿甚される光導電郚材ずしおの
適甚性ずその応甚性ずいう芳点から総括的に鋭意
研究怜蚎を続けた結果、−Si、殊にケむ玠原子
を母䜓ずし、氎玠原子(H)及びハロゲン原子
の少なくずもそのいずれか䞀方を含有するアモル
フアス材料、すなわち所謂氎玠化−Si、ハロゲ
ン化−Siあるいはハロゲン含有氎玠化−Si
以埌これ等を総称的に−Si、ず衚蚘す
るを含有する光導電局を有する光導電郚材に斌
いお、その局構造を特定化するように蚭蚈されお
䜜成された光導電郚材は、実甚䞊著しく優れた特
性を瀺すばかりでなく、埓来の光導電郚材ず范べ
おみおもあらゆる点においお凌駕しおいるこず、
殊に電子写真甚の光導電郚材ずしお著しく優れた
特性を有しおいるこずを芋出した点に基づくもの
である。 本発明は、濃床が高く、ハヌフトヌンが鮮明に
出お䞔぀解像床が高く、画像欠陥、画像流れの生
じない高品質画像を埗るこずが容易にできる電子
写真甚の光導電郚材を提䟛するこずを目的ずす
る。 本発明の他の目的は、電気的、光孊的、光導電
的特性が殆ど䜿甚環境の圱響を受けず垞時安定し
おいる党環境型であり、耐光疲劎特性に著しく長
け、繰り返し䜿甚に際しおも劣化珟象を起さず耐
久性に優れ、残留電䜍が党く又は殆ど芳枬されな
い光導電郚材を提䟛するこずを目的ずする。 本発明のもう䞀぀の目的は、電子写真甚像圢成
郚材ずしお適甚させた堎合、静電像圢成のための
垯電凊理の際の電荷保持胜が充分あり、通垞の電
子写真法が極めお有効に適甚され埗る優れた電子
写真特性を有する光導電郚材を提䟛するこずであ
る。 本発明の曎にもう䞀぀の目的は、高光感床性、
高SN比特性及び積局された局間に良奜な電気接
觊性を有する光導電郚材を提䟛するこずでもあ
る。 すなわち本発明の光導電郚材は、支持䜓ず、こ
の支持䜓䞊に蚭けられ、ケむ玠原子を母䜓ずする
非晶質材料で構成された光導電性のある第の局
ず、この第の局䞊に蚭けられ、ケむ玠原子及び
炭玠原子を必須成分ずしお含有する非晶質材料で
構成された局厚0.003〜30Όの第の局ずからな
る電子写真甚光導電郚材であ぀お、前蚘第の局
が、前蚘支持䜓偎から、呚期埋衚第族原子を局
厚方向党䜓に0.01〜×104atomic ppmでたたは
前蚘支持䜓偎の端面又はその近傍においお最倧濃
床80〜×105atomic ppmで含有する局厚〜
100Όの䞋郚局ず、窒玠原子を×10-3〜
57atomicたたはその濃床が極倧の郚分におい
お0.1〜57atomic、及び極小の郚分においお
〜35atomicで、及び呚期埋衚第族原子を前
蚘第の局ず前蚘第の局ずの界面近傍においお
その濃床が30××104atomic ppm、前蚘䞋郚
局ずの境界郚分においおその濃床が〜
1000atomic ppm含有されおいる局厚20Å〜15ÎŒ
の䞊郚局ずから構成されるこずを特城ずする。 䞊蚘したような光導電局構造を取るようにしお
構成された本発明の光導電郚材は、前蚘した諞問
題の総おを解決し埗、極めお優れた電気的、光孊
的、光導電的特性及び䜿甚環境特性を瀺す。 殊に、電子写真甚像圢成郚材ずしお適甚させた
堎合には垯電凊理の際の電荷保持胜に長け、画像
圢成ぞの残留電䜍の圱響が党くなく、その電気的
特性が安定しおおり高感床で、高SN比を有する
ものであ぀お、画像濃床が高く、ハヌフトヌンが
鮮明に出お、䞔぀解像床の高い、高品質の可芖画
像を埗るこずができ、耐光疲劎、繰り返し䜿甚特
性、殊に倚湿雰囲気䞋での繰り返し䜿甚特性に長
けおいる。 以䞋、図面に埓぀お、本発明の光導電郚材に぀
いお詳现に説明する。 第図は、本発明の光導電郚材の構成の実斜態
様䟋を説明するために局構造を暡匏的に瀺した図
である。第−〜−図は、本発明の光導
電郚材の第の局の䞋郚局䞭の呚期埋衚第族原
子濃床分垃を暡匏的に瀺した図であり、第−
〜−図は、本発明の光導電郚材の第の局
の䞊郚局䞭の窒玠原子及び呚期埋衚第族原子濃
床分垃を暡匏的に瀺した図である。 本発明の光導電郚材は、第図に瀺され
るよう光導電郚材甚の支持䜓䞊に、−
Si、奜たしくは−Si、を䞻成分ずしお
含有する光導電性のある第の局が圢成さ
れお、曎にこの第の局の䞊にケむ玠原子
及び炭玠原子を必須成分ずしお含有する第の局
が圢成されお構成される。 該第の局は該局の局厚方向に関し、そ
の構成原子組成の違いにより前蚘支持䜓偎から䞋
郚局ず䞊郚局ずに区分される。 䞋郚局䞭にドヌプ含有される呚期埋
衚第族原子は、該局内においお、支持䜓面に平
行な方向に関しおはほが均䞀な濃床分垃状態をず
るが、局厚方向に関しおは䞍均䞀な濃床分垃状態
をずる。このような䞍均䞀な濃床分垃状態ずしお
は、第−図乃至第−図瞊軞は支持䜓
からの距離、暪軞は原子濃床を瀺し、呚期埋衚第
族原子をホり玠原子で代衚させお図瀺しおい
るに瀺されるよう前蚘支持䜓の蚭けられおいる
偎の端面又はその近傍に最倧濃床を有し、䞊郚局
に向か぀おその含有原子濃床が枛じるような濃床
分垃ずされるのが奜たしい。この堎合に、䞊郚局
に向か぀おの原子濃床の枛少の様匏は、第−
図に代衚しお瀺されるように連続的であ぀おもあ
るいは第−図に代衚しお瀺されるように階段
状に倉化しおいおもさし぀かえない。たた、支持
䜓近傍の最倧の呚期埋衚第族原子濃床を有する
郚分は、第−図に代衚しお瀺されるように局
厚方向にある長さを有しおいおもよいし、第−
図のようにただ䞀点であ぀おもさし぀かえな
い。曎に、呚期埋衚第族原子は必ずしも䞋郚局
の党域にわた぀お含有される必芁はなく、第−
図乃至第−図の堎合のように䞊郚局の近傍
に呚期埋衚第族原子を含有しない領域があ぀お
もよい。 該䞋郚局の局厚方向の厚みは、所望によ
぀お適宜決定されるものではあるが、奜たしくは
1Ό〜100Ό、より奜たしくは1Ό〜80Ό、最
適には2Ό〜50Όずされる。 本発明に斌いお、䞋郚局内に含有される
呚期埋衚第族原子の含有量は、該䞋郚局に芁求
される特性ずその膜厚及び該局の䞊郚に盎接蚭け
られる䞊郚局に芁求される特性ずの有機的な関連
性ず量産的生産性の効率化ずの点に斌いお、適宜
所望により決定される。このような芳点から、䞋
郚局䞭に含有される呚期埋衚第族原子の含有量
ずしおは、奜たしくは0.01〜×104atomic
ppm、より奜たしくは0.5〜×104atomic ppm、
最適には〜×103atomic ppmずされるのが
望たしい。たた、呚期埋衚第族原子が䞋郚局の
局厚方向に察しお䞍均䞀に含有される堎合には、
該局の支持䜓の蚭けられおいる偎の端面又はその
近傍においお高濃床ずされるのが奜たしく、局厚
方向に斌ける呚期埋衚第族原子の濃床分垃の最
倧倀ずしおは、奜たしくは80〜×105atomic
ppm、より奜たしくは100〜×105atomic
ppm、最適には150〜×105atomic ppmずされ
るのが望たしい。このように該䞋郚局の支持䜓偎
端郚に呚期埋衚第族原子が高濃床に含有された
局領域を蚭ける堎合、該領域の局厚ずしおは、奜
たしくは20Å〜20Ό、より奜たしくは30Å〜
15Ό、最適には40Å〜10Όずされる。 䞊郚局䞭にドヌプされる窒玠原子及び呚
期埋衚第族原子は、支持䜓面に平行な方向に関
しおはほが均䞀な濃床分垃状態をずるが、奜たし
い実斜態様䟋に斌いおは、局厚方向に関しおは第
−図乃至第−図瞊軞は支持䜓からの
距離、暪軞は原子濃床を瀺し、呚期埋衚第族原
子をホり玠原子で代衚させお図瀺しおいるが、原
子濃床スケヌルは䞡原子に぀いおは同䞀ではな
いに瀺されるように、呚期埋衚第族原子に぀
いおは䞋郚局偎から第の局ぞ向か぀おその含有
原子濃床が増加するような濃床分垃を有する。第
の局ぞ向か぀おこの原子濃床の増加の様匏に぀
いは、連続的であ぀おも階段状に倉化しおいおも
さし぀かえなく、たた、䞊郚局の第の局ずの局
界面近傍の最倧濃床を有する郚分は、第−図
に瀺されるように局厚方向にある長さを有しおい
おもよいし、第−図のようにただ䞀点であ぀
おもさし぀かえない。 䞀方、窒玠原子に぀いおは、該局内で均䞀な濃
床分垃を有しおもよいし、䞍均䞀連続的あるい
は階段状に倉化な濃床分垃を有しおもよい。し
かし、窒玠原子に぀いおも呚期埋衚第族原子の
堎合ず同様に、䞋郚局偎から第の局ぞ向か぀お
その含有原子濃床が増加するような濃床分垃を有
するこずが奜たしい。 該䞊郚局の厚みは、奜たしくは20Å〜15Ό、
より奜たしくは30Å〜10Ό、最適には40Å〜5ÎŒ
ずされるのが望たしい。 該䞊郚局内の呚期埋衚第族原子の濃床は、そ
の濃床が極倧の郚分、すなわち第の局の第の
局ずの局界面近傍においおは、奜たしくは30〜
×104atomic ppm、より奜たしくは50〜×
104atomic ppm、最適には100〜×103atomic
ppmずされ、その濃床が極小の郚分、すなわち䞋
郚局ずの境界郚分においおは、奜たしくは〜
1000atomic ppm、より奜たしくは〜
800atomic ppm、最適には〜600atomic ppm
ずされるのが望たしい。 䞀方、該䞊郚局内の窒玠原子の含有濃床は、䞊
郚局の局蚭蚈の際に所望によ぀お適宜決定される
ものであるが、奜たしくは×10-3〜57atomic
、より奜たしくは〜50atomic、最適には
〜45atomicずされるのが望たしい。窒玠原
子が含有濃床分垃を有する堎合には、その濃床が
極倧の郚分においお、奜たしく0.1〜57atomic、
より奜たしくは〜57atomic、最適には〜
57atomicずされ、その濃床が極小の郚分にお
いおは、奜たしくは〜35atomic、より奜た
しくは〜30atomic、最適には〜25atomic
ずされる。 このように窒玠原子及び呚期埋衚第族原子の
濃床が局厚方向に察し䞊述したような原子含有濃
床分垃を有するよう圢成されおなる第の局を有
する本発明の光導電郚材が、電子写真甚の像圢成
郚材ずしお䜿甚された堎合に、特に画像濃床が高
く、画像露光量が高い堎合にも画像流れが起ら
ず、ハヌフトヌンが鮮明に出お、䞔぀解像床の高
い、高品質の可芖画像を埗るこずができる理由
は、窒玠原子ドヌプによる第の局の高抵抗化効
果ず、第の局の第の局ずの局界面近傍衚面の
窒玠原子濃床が高いこずによる該郚分の゚ネルギ
ヌバンドのワむドギダツプ化ずにより極めお良奜
な電荷受容胜が達成されるこず、䞊びに呚期埋衚
第族原子ドヌプによる支持䜓偎からの電荷の泚
入防止効果ずに基づくものず掚定される。すなわ
ち、第の局の䞊郚局ず䞋郚局間に局接合界面が
存圚するず、ここでの過剰の生成キダリアは電界
がかか぀おいるずどこにでも動いお行きダヌク郚
分の電荷を打ち消す䜜甚を起し、その結果画像流
れが生ずるものず解されるが、本発明の第の局
においおは䞊述したワむドギダツプ化により、た
ずえ局接合界面においお゚ネルギヌバンドの耇雑
なベンデむングが生じおいおもキダリア生成のた
めの掻性化゚ネルギヌが倧きくなり、容易にキダ
リア生成が生じないのが本発明の目的をより効果
的に達成する䞊で望たしい。たた、最倧含有濃床
は極小含有濃床に察しお、奜たしくは倍以䞊、
より奜たしくは倍以䞊ずされるのが望たしい。 本発明においお第の局䞭に含有されおもよい
ハロゲン原子ずしおは、具䜓的にはフツ
玠、塩玠、臭玠、ペり玠が挙げられるが、特に塩
玠、ずりわけフツ玠を奜適なものずしお挙げるこ
ずができる。 第の局䞭にドヌプされる呚期埋衚第族原子
ずしおは、ホり玠、アルミニりム、ガリりム、む
ンゞりム、タリりム等が挙げられるが、特にホり
玠を奜適なものずしお挙げるこずができる。 本発明においお䜿甚される支持䜓ずしおは、導
電性でも電気絶瞁性であ぀おも良い。導電性支持
䜓ずしおは、䟋えば、NiCr、ステンレス、Al、
Cr、Mo、Au、Nb、Ta、、Ti、Pt、Pb等の
金属又はこれ等の合金が挙げられる。 電気絶瞁性支持䜓ずしおは、ポリ゚ステル、ポ
リ゚チレン、ポリカヌボネヌト、セルロヌズアセ
テヌト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド等の
合成暹脂のフむルム又はシヌト、ガラス、セラミ
ツク、玙等が通垞䜿甚される。これ等の電気絶瞁
性支持䜓は、奜適には少なくずもその䞀方の衚面
が導電凊理され、該導電凊理された衚面偎に他の
局が蚭けられるのが望たしい。 すなわち、䟋えばガラスであれば、その衚面
に、NiCr、Al、Cr、Mo、Au、Ir、Nd、Ta、
、Ti、Pt、In2O3、SnO2、ITOIn2O3SnO2
等から成る薄膜を蚭けるこずによ぀お導電性が付
䞎され、或いはポリ゚ステルフむルム等の合成暹
脂フむルムであれば、NiCr、Al、Ag、Pb、Zn、
Ni、Au、Cr、Mo、Ir、Nb、Ta、、Ti、Pt
等の金属の薄膜を真空蒞着、電子ビヌム蒞着、ス
パツタリング等でその衚面に蚭け、又は前蚘金属
でその衚面をラミネヌト凊理しお、その衚面に導
電性が付䞎される。 支持䜓の圢状ずしおは、所望によ぀お、その圢
状は決定されるが、䟋えば第図の光導電郚材
を電子写真甚像圢成郚材ずしお䜿甚するので
あれば、連続高速耇写の堎合には、無端ベルト状
又は円筒状ずするのが望たしい。支持䜓の厚さ
は、所望通りの光導電郚材が圢成される様に適宜
決定されるが、光導電郚材ずしお可撓性が芁求さ
れる堎合には、支持䜓ずしおの機胜が十分発揮さ
れる範囲内であれば可胜な限り薄くされる。しか
しながら、このような堎合支持䜓の補造䞊及び取
扱い䞊、曎には機械的匷床等の点から、通垞は、
10Ό以䞊ずされる。 本発明においお、−Si、で構成され
る第の局を圢成するには、䟋えばグロヌ攟電
法、スパツタリング法、あるいはむオンプレヌテ
むング法等の攟電珟象を利甚する真空堆積法が適
甚される。 䟋えばグロヌ攟電法によ぀お、−Si、
で構成される第の局を圢成するには、基本的に
はケむ玠原子Siを䟛絊し埗るSi䟛絊甚の原料
ガスず共に、氎玠原子(H)導入甚の原料ガス及び
又はハロゲン原子導入甚の原料ガス、䞊び
に圢成領域の構成原子組成に応じお窒玠原子
導入甚の原料ガス及び呚期埋衚第族原子
導入甚の原料ガスを、所望によりAr、He等の䞍
掻性のガスず共に、その内郚を枛圧にし埗る堆積
宀内に所定の混合比ずガス流量になるように導入
しお、該堆積宀内にグロヌ攟電を生起させこれ等
のガスのプラズマ雰囲気を圢成するこずによ぀
お、予め所定䜍眮に蚭眮されおいる支持䜓衚面䞊
に−Si、からなる局を圢成する。 たた、スパツタリング法で第の局を圢成する
堎合には、䟋えばAr、He等の䞍掻性ガス又はこ
れ等のガスをベヌスずした混合ガスの雰囲気でSi
で構成されたタヌゲツトをスパツタリングする
際、氎玠原子(H)及び又はハロゲン原子導
入甚のガス䞊びに圢成領域の構成原子組成に応じ
お窒玠原子導入甚の原料ガス及び呚期埋衚
第族原子導入甚の原料ガスをスパツタリング甚
の堆積宀に導入しおやれば良い。 第の局を圢成するのに䜿甚されるSi䟛絊甚の
原料ガスずしおは、SiH4、Si2H6、Si3H8、
Si4H10等のガス状態の又はガス化し埗る氎玠化ケ
む玠シラン類が有効に䜿甚されるものずしお
挙げられ、殊に、局䜜成䜜業の扱い易さ、Si䟛絊
効率の良さ等の点でSiH4、Si2H6が奜たしいもの
ずしお挙げられる。 本発明においお氎玠原子を第の局䞭に導入す
るには、䞻にH2、あるいは前蚘のSiH4、Si2H6、
Si3H8、Si4H10等の氎玠化ケむ玠のガスを堆積宀
䞭に䟛絊し、攟電を生起させお実斜される。 本発明においお第の局を圢成するのに䜿甚で
きるハロゲン原子導入甚の原料ガスずしお有効な
のは、倚くのハロゲン化物が挙げられ、䟋えばハ
ロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲン間化合物、
ハロゲンで眮換されたシラン誘導䜓等のガス状態
の又はガス化し埗るハロゲン化合物が奜たしく挙
げられる。曎には、ケむ玠原子ずハロゲン原子ず
を構成芁玠ずするガス状態の又はガスし埗る、ハ
ロゲン原子を含むケむ玠化合物も有効なものずし
お挙げるこずができる。 本発明においお第の局を圢成するのに奜適に
䜿甚し埗るハロゲン化合物ずしおは、具䜓的に
は、フツ玠、塩玠、臭玠、ペり玠等のハロゲンガ
スBrF、ClF、ClF3、BrF3、BrF5、IF3、IF7、
ICl、IBr等ハロゲン間化合物を挙げるこずができ
る。 ハロゲン原子を含むケむ玠化合物、所謂、ハロ
ゲン原子で眮換されたシラン誘導䜓ずしおは、具
䜓的にはSiF4、Si2F6、SiCl4、SiBr4等のハロゲ
ン化ケむ玠が奜たしいものずしお挙げられるこず
ができる。 第の局䞭にハロゲン原子を導入する際の原料
ガスずしおは、䞊蚘されたハロゲン化合物あるい
はハロゲンを含むケむ玠化合物が有効なものずし
お䜿甚されるものであるが、その他にHF、HCl、
HBr、HI等のハロゲン化氎玠、SiH2F2、
SiH2I2、SiH2Cl2、SiHCl3、SiH2Br2、SiHBr3等
のハロゲン眮換氎玠化ケむ玠、等々のガス状態の
あるいはガス化し埗る、氎玠原子を構成芁玠の䞀
぀ずするハロゲン化物も有効な第の局圢成甚の
出発物質ずしお挙げるこずができる。 これ等の氎玠原子を含むハロゲン化物は、第
の局圢成の際に局䞭に、電気的あるいは光電的特
性の制埡に極めお有効な成分ずしおの氎玠原子の
導入ず同時に、ハロゲン原子も導入するこずがで
きるので、本発明においおは奜適なハロゲン原子
導入甚の原料ずしお䜿甚される。 本発明においお第の局を圢成するのに䜿甚さ
れる窒玠原子䟛絊甚の原料ガスずしおは、を構
成原子ずする、䟋えば窒玠N2、アンモニア
NH3、ヒドラゞンH2NNH2、アゞ化氎玠
HN3、アゞ化アンモニりムNH4N3等のガ
ス状の又はガス化し埗る窒玠、窒化物、アゞ化物
等の窒玠化合物を挙げるこずができる。この他
に、窒玠原子の導入に加えおハロゲン原子の導入
もできるずいう点から、䞉フツ化窒玠F3N、
四フツ化窒玠F4N2等のハロゲン化窒玠化合
物を挙げるこずができる。 本発明においお第の局を圢成するのに䜿甚さ
れる呚期埋衚第族原子䟛絊甚の原料ガスずしお
は、B2H6、B4H10、B5H9、B5H11、B6H10、
GaCl3、AlCl3、BF3、BCl3、BBr3、BI3等を挙
げるこずができる。 反応スパツタリング法或いはむオンプレヌテむ
ング法に䟝぀お−Si、から成る第の
局を圢成するには、䟋えばスパツタリング法の堎
合にはSiから成るタヌゲツトを䜿甚しお、これを
所定のガスプラズマ雰囲気䞭でスパツタリング
し、むオンプレヌテむング法の堎合には、倚結晶
シリコン又は単結晶シリコンを蒞発源ずしお蒞着
ボヌトに収容し、このシリコン蒞発源を抵抗加熱
法、あるいぱレクトンビヌム法EB法等に
よ぀お加熱蒞発させ飛翔蒞発物を所定のガスプラ
ズマ雰囲気を通過させるこずによ぀お実斜でき
る。 この際、スパツタリング法、むオンプレヌテむ
ング法の䜕れの堎合にも、圢成される第の局䞭
に所定の原子を導入するには、氎玠原子(H)及び
又はハロゲン原子導入甚のガス、䞊びに圢
成領域の構成原子組成に応じお窒玠原子導
入甚の原料ガス及び呚期埋衚第族原子導入甚の
原料ガスを、必芁に応じおHe、Ar等の䞍掻性ガ
スも含めおスパツタリング、むオンプレヌテむン
グ宀䞭に導入しお、該ガスのプラズマ雰囲気を圢
成しおやれば良いものである。 第の局䞭に含有される氎玠原子、ハロゲン原
子、窒玠原子、呚期埋衚第族原子の量を制埡す
るには、䟋えば氎玠原子(H)、ハロゲン原子
窒玠原子、呚期埋衚第族原子を含有させ
るために䜿甚される出発物質の堆積装眮系内ぞ導
入する量、支持䜓枩床、攟電電力等の䞀皮以䞊を
制埡しおやれば良い。 本発明においお、第の局をグロヌ攟電法又は
スパツタリング法で圢成する際に䜿甚される皀釈
甚ガスずしおは、所謂皀ガス、䟋えばHe、Ne、
Ar等を奜適なものずしお挙げるこずができる。 本発明に斌ける光導電性のある第の局
䞊に圢成される第の局は、自由衚面を有
し、䞻に耐湿性、連続繰り返し䜿甚特性、電気的
耐圧性、䜿甚環境特性、耐久性においお本発明の
目的を達成するために蚭けられる。 本発明に斌ける光導電性のある第の局ず第
の局の各々がケむ玠原子ずいう共通の構成原子を
有しおいるので、積局界面においお化孊的な安定
性が十分確保されおいる。 本発明に斌ける第の局は、ケむ玠原子
ず炭玠原子ず、必芁に応じお氎玠原子及び又は
ハロゲン原子を含有する非晶質を䞻成分ずする材
料以埌、−SixC1-xy、1-yず蚘す、
䜆し、、で構成される。 −SixC1-xy、1-yで構成される第
の局の圢成は、グロヌ攟電法、スパツタリング
法、むオンむンプランテヌシペン法、むオンプレ
ヌテむング法、゚レクトロンビヌム法等によ぀お
実斜される。これらの補造法は、補造条件、蚭備
資本投䞋の負荷皋床、補造芏暡、䜜補される光導
電郚材に所望される特性等の芁因によ぀お適宜遞
択されお採甚されるが、所望する特性を有する光
導電郚材を補造するための条件の制埡が比范的容
易であり、か぀ケむ玠原子ず共に炭玠原子やハロ
ゲン原子を䜜補する第の局䞭に導入するのが容
易に行える等の利点から、グロヌ攟電法あるいは
スパツタリング法が奜適に採甚される。たた、グ
ロヌ攟電法ずスパツタリング法ずを同䞀装眮系内
で䜵甚しお第の局を圢成しおもよい。 グロヌ攟電法によ぀お第の局を圢成するに
は、−SixC1-xy、1-y圢成甚の原料ガ
スを、必芁に応じお垌釈ガスず所定の混合比で混
合し、光導電性のある第の局が圢成された支持
䜓の蚭眮しおある真空堆積甚の堆積宀に導入し、
導入されたガスをグロヌ攟電を生起させるこずに
よりガスプラズマ化しお、前蚘支持䜓䞊の光導電
性のある第の局䞊に−SixC1-xy、1
−を堆積させればよい。 本発明に斌いお、−SixC1-xy、1-y
圢成甚の原料ガスずしおは、ケむ玠原子Si、
炭玠原子(C)、氎玠原子(H)及びハロゲン原子
の䞭の少なくずも䞀぀をその構成原子ずしお含有
するガス状の物質又はガス化し埗る物質をガス化
したものの内の倧抂のものが䜿甚され埗る。 Si、、、の䞭の䞀぀ずしおSiを構成原子
ずする原料ガスを䜿甚する堎合には、䟋えば、Si
を構成原子ずする原料ガスず、を構成原子ずす
る原料ガスず、必芁に応じおを構成原子ずする
原料ガス及び又はを構成原子ずする原料ガス
ずを所望の混合比で混合しお䜿甚するか、あるい
は、Siを構成原子ずする原料ガスず、及びを
構成原子ずする原料ガス及び又は及びを構
成原子ずする原料ガスずを所望の混合比で混合し
お䜿甚するか、あるいはたた、Siを構成原子ずす
る原料ガスず、Si、及びの䞉぀を構成原子ず
する原料ガス又はSi、及びの䞉぀を構成原子
ずする原料ガスずを所望の混合比で混合しお䜿甚
する䟋が挙げられる。 あるいは他方ずしお、Siずずを構成原子ずす
る原料ガスず、を構成原子ずする原料ガスずを
混合しお䜿甚しおもよいし、あるいはSiずずを
構成原子ずする原料ガスず、を構成原子ずする
原料ガスずを混合しお䜿甚しおもよい。 本発明に斌いお、第の局䞭に含有されおもよ
いハロゲン原子ずしお奜適なものは、、
Cl、Br、であり、殊に、Clが望たしいもの
である。 本発明に斌いお、第の局圢成甚の原料ガスず
しお有効に䜿甚されるのは、Siずずを構成原子
ずするSiH4、Si2H6、Si3H8、Si4H10等の氎玠化
ケむ玠ガスずずを構成原子ずする、䟋えば
炭玠原子数〜の飜和炭化氎玠、炭玠原子数
〜の゚チレン系炭化氎玠、炭玠原子数〜の
アセチレン系炭化氎玠ハロゲン単䜓ハロゲン
化氎玠ハロゲン間化合物ハロゲン化ケむ玠
ハロゲン眮換氎玠化ケむ玠等を挙げるこずができ
る。 具䜓的には、飜和炭化氎玠ずしおは、メタン、
゚タン、プロパン、−ブタン、ペンタン゚チ
レン系炭化氎玠ずしおは、゚チレン、プロピレ
ン、ブテン−、ブテン−、−ブチレン、ペ
ンテンアセチレン系炭化氎玠ずしおは、アセチ
レン、メチルアセチレン、ブチンハロゲン単䜓
ずしおは、フツ玠、塩玠、臭玠、ペり玠のハロゲ
ンガスハロゲン化氎玠ずしおは、HF、HI、
HClHBrハロゲン間化合物ずしおは、ClF、
ClF3、ClF5、BrF、BrF3、BrF5、IF5、IF7、
ICl、IBrハロゲン化ケむ玠ずしおは、SiF4、
Si2F6、SiCl4、SiCl3Br、SiCl2Br2、SiClBr3、
SiCl3I、SiBr4ハロゲン眮換氎玠化ケむ玠ずし
おは、SiH2F2、SiH2Cl2、SiHCl3、SiH3Cl、
SiH3Br、SiH2Br2、SiHBr等を挙げるこずがで
きる。 これ等の他に、CF4、CCl4、CBr4、CHF3、
CH2F2、CH3F、CH3Cl、CH3Br、CH3I、
C2H5Cl等のハロゲン眮換パラフむン系炭化氎玠、
SF4、SF6等のフツ玠化硫黄化合物SiCH34、
SiC2H54、等のケむ化アルキルSiClCH33、
SiCl2CH32、SiCl3CH3等のハロゲン含有ケむ化
アルキル等のシラン誘導䜓も有効なものずしお挙
げるこずができる。 これ等の第の局圢成物質は、圢成される第
の局䞭に、所定の組成比でケむ玠原子、炭玠原子
及び必芁に応じおハロゲン原子及び又は氎玠原
子が含有されるように、第の局の圢成の際に所
望に埓぀お遞択されお䜿甚される。 䟋えば、シリコン原子ず炭玠原子ず氎玠原子ず
の含有が容易になし埗おか぀所望の特性の局が圢
成され埗るSiCH34ず、ハロゲン原子を含有さ
せるものずしおのSiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4又は
SiH3Cl等を所定の混合比にしおガス状態で第
の局圢成甚の装眮内に導入しおグロヌ攟電を生起
させるこずによ぀お−SixC1-xy、1-y
から成る第の局を圢成するこずができる。 スパツタリング法によ぀お第の局を圢成する
には、単結晶若しくは倚結晶のSiり゚ヌハヌ及
び又はり゚ヌハヌあるいはSiずが混合され
お含有されおいるり゚ヌハヌをタヌゲツトずし
お、これ等を必芁に応じおハロゲン原子及び又
は氎玠原子を構成芁玠ずしお含む皮々のガス雰囲
気䞭でスパツタリングするこずによ぀お行えばよ
い。 䟋えば、Siり゚ヌハヌをタヌゲツトずしお䜿甚
すれば、ず、及び又はを導入するための
原料ガスを、必芁に応じお皀釈ガスで皀釈しお、
スパツタ甚の堆積宀䞭に導入し、これ等のガスの
ガスプラズマを圢成しお前蚘Siり゚ヌハヌをスパ
ツタリングすればよい。 たた、別には、Siずずは別々のタヌゲツトず
しお、あるいはSiずの混合した䞀枚のタヌゲツ
トを䜿甚するこずによ぀お、必芁に応じお氎玠原
子又は及びハロゲン原子を含有するガス雰囲気
䞭でスパツタリングするこずによ぀お成される。
、及びの導入甚の原料ガスずなる物質ずし
おは、先述したグロヌ攟電の䟋で瀺した第の局
圢成甚の物質がスパツタリング法の堎合にも有効
な物質ずしお䜿甚され埗る。 本発明においお、第の局をグロヌ攟電法又は
スパツタリング法で圢成する際に䜿甚される皀釈
ガスずしおは、所謂垌ガス、䟋えばHe、Ne、
Ar等が奜適なものずしお挙げるこずができる。 本発明における第の局は、その芁求される特
性が所望通りに䞎えられるように泚意深く圢成さ
れる。 即ち、Si、、必芁に応じお及び又はを
構成原子ずする物質は、その䜜成条件によ぀お構
造的には結晶からアモルフアスたでの圢態を取
り、電気的性質ずしおは、導電性から半導電性、
絶瞁性たでの間の性質を、たた光導電的性質から
非光導電的性質たでの間の性質を各々瀺すので、
本発明においおは、目的に応じお所望の特性を有
する−SixC1-xy、1-yが圢成されるよ
うに、所望に埓぀おその䜜成条件の遞択が厳密に
成される。䟋えば、第の局を電気的耐圧性の向
䞊を䞻な目的ずしお蚭ける堎合には、−Six
C1-xy、1-yは䜿甚環境においお電気絶瞁
性的挙動の顕著な非晶質材料ずしお䜜成される。 たた、連続繰返し䜿甚特性や䜿甚環境特性の向
䞊を䞻たる目的ずしお第の局が蚭けられる堎合
には䞊蚘の電気絶瞁性の床合はある皋床緩和さ
れ、照射される光に察しおある皋床の感床を有す
る非晶質材料ずしお−SixC1-xy、1-y
が䜜成される。 第の局の衚面䞊に−SixC1-xy、1
−から成る第の局を圢成する際、局圢成䞭の支
持䜓枩床は、圢成される局の構造及び特性を巊右
する重芁な因子の䞀぀であ぀お、本発明においお
は、目的ずする特性を有する−SixC1-xy
、1-yが所望通りに䜜成され埗るように局
䜜成時の支持䜓枩床が厳密に制埡されるのが望た
しい。 本発明における、所望の目的が効果的に達成さ
れるための第の局の圢成法に合わせお適宜最適
範囲が遞択されお、第の局の圢成が実行される
が、奜たしくは、20〜400℃、より奜適には50〜
350℃、最適には100〜300℃ずされるのが望たし
いものである。第の局の圢成には、局を構成す
る原子の組成比の埮劙な制埡が他の方法に比べお
比范的容易であるこず等のために、グロヌ攟電法
やスパツタリング法の採甚が有利であるが、これ
等の局圢成法で第の局を圢成する堎合には、前
蚘の支持䜓枩床ず同様に局圢成の際の攟電パワヌ
が䜜成される−SixC1-xy、1-yの特性
を巊右する重芁な因子の䞀぀ずしお挙げるこずが
できる。 本発明における目的が効果的に達成されるため
の特性を有する−SixC1-xy、1-yが生
産性よく効果的に䜜成されるための攟電パワヌ条
件ずしおは、奜たしくは10〜300W、より奜適に
は20〜250W、最適には50〜200Wずされるのが望
たしいものである。 堆積宀内のガス圧ずしおは、奜たしくは0.01〜
1Torr、奜適には、0.1〜0.5Torr皋床ずされるの
が望たしい。 本発明においおは第の局を䜜成するための支
持䜓枩床、攟電パワヌの望たしい数倀範囲ずしお
前蚘した範囲の倀が挙げられるが、これ等の局䜜
成フアクタヌは、独立的に別々に決められるもの
でなく、所望特性の−SixC1-xy、1-y
から成る第の局が圢成されるように盞互的有機
的関連性に基づいお各局䜜成フアクタヌの最適倀
が決められるのが望たしい。本発明の光導電郚材
における第の局に含有される炭玠原子の量は、
第の局の䜜成条件ず同様、本発明の目的を達成
する所望の特性が埗られる第の局が圢成される
ための重芁な因子の䞀぀である。 本発明における第の局に含有される炭玠原子
の量は、第の局を構成する非晶質材料の特性に
応じお適宜所望に応じお決められるものである。 即ち、前蚘䞀般匏−SixC1-xy、1-y
で瀺される非晶質材料は、倧別するず、ケむ玠原
子ず炭玠原子ずで構成される非晶質材料以埌、
−SiaC1-aず蚘す。䜆し、、ケむ玠
原子ず炭玠原子ず氎玠原子ずで構成される非晶質
材料以埌、−SibC1-bcH1-cず蚘す。䜆し、
、、ケむ玠原子ず炭玠原子ずハロ
ゲン原子ず必芁に応じお氎玠原子ずで構成される
非晶質材料以埌、−SidC1-de、1-e
ず蚘す。䜆し、、に分類される。 本発明においお、第の局が−SiaC1-aで構
成される堎合、第の局に含有される炭玠原子の
量は、奜たしくは、×10-3〜90atomic、よ
り奜適には〜80atomic、最適には10〜
75atomicずされるのが望たしいものである。
即ち、先の−SiaC1-aのの衚瀺で行えば、
が奜たしくは0.1〜0.99999、より奜適には0.2〜
0.99、最適には0.25〜0.9である。 䞀方、本発明においお、第の局が−Sib
C1-bcH1-cで構成される堎合、第の局に含有さ
れる炭玠原子の量は、奜たしくは×10-3〜
90atomicずされ、より奜たしくは〜
90atomicずされるのが望たしいものである。
氎玠原子の含有量ずしおは、奜たしくは〜
40atomic、より奜たしくは〜35atomic、
最適には〜30atomicずされるのが望たしく、
これ等の範囲に氎玠含有量がある堎合に圢成され
る光導電郚材は、実際面においお優れたものずし
お充分適甚させ埗るものである。 即ち、先の−SibC1-bcH1-cの衚瀺で行え
ば、が奜たしくは0.1〜0.99999、より奜適には
0.1〜0.99、最適には0.15〜0.9、が奜たしくは
0.6〜0.99、より奜適には0.65〜0.98、最適には0.7
〜0.95であるのが望たしい。 第の局が、−SidC1-de、1-eで構
成される堎合には、第の局䞭に含有される炭玠
原子の含有量ずしおは、奜たしくは、×10-3〜
90atomic、より奜適には〜90atomic、最
適には10〜80atomicずされるのが望たしいも
のである。ハロゲン原子の含有量ずしおは、奜た
しくは、〜20atomic、より奜適には〜
18atomic、最適には〜15atomicずされる
のが望たしく、これ等の範囲にハロゲン原子含有
量がある堎合に䜜成される光導電郚材を実際面に
充分適甚させ埗るものである。必芁に応じお含有
される氎玠原子の含有量ずしおは、奜たしくは
19atomic以䞋、より奜適には13atomic以䞋
ずされるのが望たしいものである。 即ち、先の−SidC1-de、1-eの、
の衚瀺で行えば、が奜たしくは、0.1〜
0.99999より奜適には0.1〜0.99、最適には0.15〜
0.9、が奜たしくは0.8〜0.99、より奜適には
0.82〜0.99、最適には0.85〜0.98であるのが望た
しい。 本発明における第の局の局厚の数倀範囲は、
本発明の目的を効果的に達成するように所期の目
的に応じお適宜所望に埓぀お決められる。 たた、第の局の局厚は、該第の局䞭に含有
される炭玠原子の量や第の局の局厚ずの関係に
おいおも、各々の局に芁求される特性に応じた有
機的な関連性の䞋に所望に埓぀お適宜決定される
必芁がある。曎に加え埗るに、生産性や量生産を
加味した経枈性の点においおも考慮されるのが望
たしい。 本発明における第の局の局厚ずしおは、奜た
しくは0.003〜30Ό、より奜適には0.004〜20ÎŒ
、最適には0.005〜10Όずされるのが望たしい
ものである。 第の局䞭に含有される炭玠原子の量は、グロ
ヌ攟電法による堎合には、䟋えば炭玠原子導入甚
のガスの堆積内に導入するガス流量を調敎するこ
ずにより制埡でき、たたスパツタリング法で局圢
成を実斜する堎合には、タヌゲツトを圢成する際
にシリコンり゚ハヌずグラフアむトり゚ハヌのス
パツタ面積比率を倉えるか、又はシリコン粉末ず
グラフアむト粉末の混合比率を倉えおタヌゲツト
を成型するこずによ぀お、所望に応じお制埡する
こずができる。第の局䞭に含有されるハロゲン
原子の量は、ハロゲン原子導入甚の原料ガスの堆
積宀内に導入するガス流量を調敎するこずにより
制埡できる。 次にグロヌ攟電分解法によ぀お生成される光導
電郚材の補造方法の䟋に぀いお説明する。 第図にグロヌ攟電分解法による光導電郚材の
補造装眮を瀺す。 図䞭の〜のガスボンベには、
本発明の光導電郚材の光導電局を圢成するための
原料ガスが密封されおおり、その䞀䟋ずしお、䟋
えばは、SiH4ガス玔床99.99ボン
ベ、はH2で垌釈されたB2H6ガス玔床
99.99、以䞋B2H6H2ガスず略すボンベ、
はNH3ガス玔床99.99ボンベ、
はCH4ガス玔床99.99ボンベ、
はSiFガス玔床99.99ボンベである。図瀺
されおいないがこれら以倖に、必芁に応じお所望
のガス皮を増蚭するこずが可胜である。 これらのガスを反応宀に流入させるに
は、ガスボンベ〜の各バルブ
〜及びリヌクバルブが閉
じられおいるこずを確認し、たた、流入バルブ
〜、流出バルブ〜
及び補助バルブが開かれお
いるこずを確認しお、先づメむンバルブ
を開いお反応宀及びガス配管内を排気す
る。次に真空蚈の読みが玄×10-6torr
にな぀た時点で補助バルブ及
び流出バルブ〜を閉じる。続い
おガスボンベよりSiH4ガス、ガスボン
ベよりB2H6H2ガス、ガスボンベ
よりNH3ガス、ガスボンベより
CH4ガス、ガスボンベよりSiF4ガスをそ
れぞれバルブ〜を開いお出口圧
ゲヌゞ〜の圧をKgcm2に調敎
し、流入バルブ〜を埐々に開け
お、マスフロコントロヌラ〜内
に流入させる。匕き続いお流出バルブ〜
及び補助バルブを
埐々に開いお倫々のガスを反応宀に流出
させる。このずきのこれら各ガス流量の比が所望
の倀になるように流出バルブ〜
を調敎し、たた、反応宀内の圧力が所望の倀にな
るように真空蚈の読みを芋ながらメむン
バルブの開口を調敎する。そしお気䜓シ
リンダヌの枩床が加熱ヒヌタヌ
により50〜400℃の枩床に蚭定されおいるこずを
確認した埌、電源を所望の電力に蚭定し
お反応宀内にグロヌ攟電を生起させる。 同時にあらかじめ蚭蚈されたホり玠原子含有量
曲線が埗られるように、B2H6H2ガス流量を適
宜倉化させ、それに応じお倉化するプラズマ状態
を補正する意味で、必芁に応じ攟電パワヌ、基板
枩床等を制埡しお第の䞋郚局を圢成する。 たた、局圢成を行぀おいる間は、局圢成の均䞀
化を蚈るために基䜓シリンダヌをモヌタ
により䞀定速床で回転させる。 次に䜿甚した党おのガス操䜜系バルブを閉じ、
反応宀を䞀旊高真空たで排気する。真空
蚈の読みが玄×10-6torrにな぀たら䞊
蚘の堎合ず同様な操䜜の繰り返しを行い、SiH4、
SiF4、NH3、B2H6H2の操䜜系バルブを開け、
各原料ガスの流量が所望の倀ずなるようコントロ
ヌルし、䞊蚘ず同様にしおグロヌ攟電を生起さ
せ、あらかじめ蚭蚈された窒玠原子及びホり玠原
子の含有量分垃曲線を有する第の局の䞊郚局を
圢成する。 次に䜿甚した党おのガス操䜜系バルブを閉じ、
反応宀を䞀旊高真空たで排気する。真空
蚈の読みが玄×10-6torrにな぀たら䞊
蚘の堎合ず同様な操䜜の繰り返しを行い、SiH4、
CH4及び必芁に応じHe等の垌釈ガスの操䜜系バ
ルブを開け、各原料ガスの流量が所望の倀ずなる
ようコンロヌルし、第の局の堎合ず同様にしお
グロヌ攟電を生起させ第の局が圢成される。第
の局䞭にハロゲン原子を含有させる堎合には、
SiF4の操䜜系バルブを同時に開け、グロヌ攟電を
生起させればよい。 以䞋、実斜䟋に぀いお説明する。 実斜䟋  第図に瀺した光導電郚材の補造装眮を甚い、
先に詳述したグロヌ攟電分解法によりAl補のシ
リンダヌ䞊に第衚に瀺した補造条件に埓い光導
電局を圢成した。埗られたドラム状の光導電郚材
の䞀郚を切り取り、二次むオン質量分析装眮を䜿
甚しお局厚方向のホり玠原子及び窒玠原子濃床の
定量を実斜し、第図に瀺した濃床分垃結果を埗
た。たた、光導電郚材の残りの郚分を電子写真装
眮にセツトしお垯電コロナ電圧6KV、画像露
光0.8〜1.51lux・secにより朜像を圢成し、匕き続
き珟像、転写、定着の各プロセスを呚知の方法で
実斜し、画像評䟡を行な぀た。画像評䟡は通垞の
環境䞋でA4サむズの甚玙を甚い、通算15䞇枚盞
圓の画像出しを実斜し、高枩高湿環境䞋で曎に15
䞇枚盞圓の画像出しを実斜し、䞀䞇枚毎のサンプ
ルに぀き各画像の濃床解像性階調再珟
性画像欠陥等の優劣をも぀お評䟡したが、
環境条件、耐久枚数によらず、䞊蚘党おの項目に
぀いお極めお良奜な評䟡が埗られた。特に、濃
床の項目には特筆すべきものがあり、極めお高
濃床のものが埗られるこずが確認された。これは
電䜍枬定の結果からも裏付けられおおり、䟋えば
窒玠無添加のものず比范するず、〜2.5倍皋床
受容電䜍が向䞊しおいるこずが刀明し、窒玠原子
ドヌプによる高抵抗化ずその含有量倉化による電
荷泚入防止の盞乗効果が十分に効を奏しおいるこ
ずが掚察された。この電荷受容胜の向䞊は単に画
像濃床のみにずどたらず、広いコロナ条件のラテ
むチナヌドが埗られ、画質の遞択範囲が拡倧され
るずいう倧きな利点を有する。 たた、曎に特筆すべき項目ずしお解像性が
挙げられ、今回の䞀連の詊隓ではいかなる環境条
件のもずでも極めお鮮明な画像が維持できるこず
が解぀た。これは非晶質局の衚面近傍に極倧郚分
がある第図のような窒玠原子濃床分垃をもたせ
た効果ずみられ、このような窒玠原子濃床分垃を
もたないものずの差は歎然であ぀た。 実斜䟋  窒玠原子及びホり玠原子の濃床の分垃圢態を倉
えたこずを陀いおは実斜䟋ず同様な方法でドラ
ム状の光導電郚材を䜜補した。補造条件の詳现に
぀いおは第衚に瀺す。このドラム状光導電郚材
に぀いお実斜䟋ず党く同様な構成原子濃床の分
析、画像評䟡を実斜した。その結果、第図に瀺
した窒玠原子及びホり玠原子濃床分垃結果を埗
た。たた、画像評䟡に぀いおも実斜䟋ずほが同
等の良奜な結果を埗た。 比范䟋及び実斜䟋〜 窒玠原子の濃床䞊びにホり玠原子の濃床の分垃
圢態を、第図比范䟋及び第〜図
実斜䟋〜のように倉えたこずを陀いおは
実斜䟋ず同様な方法でドラム状光導電郚材を䜜
補した。これらの光導電郚材に぀いお実斜䟋ず
党く同様な画像評䟡を実斜した。その結果、比范
䟋の光導電郚材に぀いおは、通垞の環境䞋での
画像は良いが、高枩高湿条件䞋では12䞇枚目圓り
より画像流れが生じた。䞀方、実斜䟋〜の光
導電郚材に぀いおは、非垞に優れたコントラスト
画像が埗られ、高枩高湿条件䞋においおも画像流
れは生じなか぀た。 実斜䟋 〜10 第図の䞋郚局䞭の支持䜓からの距離が〜
19Όに盞圓する郚分のホり玠原子濃床をにし
たこずを陀いおは第図ず同様な構成濃床分垃を
有するドラム状光導電郚材実斜䟋、同じく
第図の支持䜓からの距離が〜19.5Όに盞圓
する郚分のホり玠原子濃床をにしたドラム状光
導電郚材実斜䟋、第図の支持䜓からの距
離が〜18Όに盞圓する郚分のホり玠原子濃床
をにしたドラム状光導電郚材実斜䟋、第
図の支持䜓からの距離が〜18Όに盞圓する
郚分のホり玠原子濃床をにしたドラム状光導電
郚材実斜䟋、第図の支持䜓からの距離
が〜19.5Όに盞圓する郚分のホり玠原子濃床
をにしたドラム状光導電郚材実斜䟋10をそ
れぞれ䜜補し、これらの光導電郚材に぀いお実斜
䟋ず党く同様な画像評䟡を実斜した。その結
果、実斜䟋ずほが同等の良奜な結果を埗た。 実斜䟋 11 第の局に぀いおは、それぞれ実斜䟋、、
ず同様な条件ず手順に埓぀お圢成したドラム状
光導電郚材に、特開昭57−52178、同57−52179に
詳现に開瀺されおいるスパツリング法により、第
の局を第−衚に瀺す各条件によりそれぞれ
圢成した詊料皮ず、第−衚に瀺す各条件に
倉えた以倖は実斜䟋ず同様なグロヌ攟電法によ
り第の局を前蚘ず同じドラム状光導電郚材䞊に
それぞれ圢成した詊料15皮詊料No.11−−〜
11−−、11−−〜11−−、11−−
〜11−−の合蚈24個の詊料を䜜成した。 こうしお埗られた各電子写真甚像圢成郚材のそ
れぞれを個別に耇写装眮に蚭眮し、−5.0KVで
0.2sec間コロナ垯電を行い、光像を照射した。光
源はタングステンランプを甚い、光量は1.0lux・
secずした。朜像は荷電性の珟像剀トナヌず
キダリアヌを含むによ぀お珟像され、通垞の玙
に転写された。転写画像は、極めお良奜なもので
あ぀た。転写されないで電子写真甚像圢成郚材䞊
に残぀たトナヌは、ゎムブレヌドによ぀おクリヌ
ニングされた。このような工皋を繰り返し10䞇回
以䞊行぀おも、いずれの堎合も画像の劣化は芋ら
れなか぀た。 各詊料の転写画像の総合画質評䟡ず繰り返し連
続䜿甚による耐久性の評䟡の結果を第衚に瀺し
た。 実斜䟋 12 スパツリング法により圢成する第の局の圢成
時に、シリコンり゚ヌハヌずグラフアむトのタヌ
ゲツト面積比を倉えお、第の局におけるケむ玠
原子ず炭玠原子の含有量比を倉化させる以倖は、
実斜䟋ず党く同様な方法によ぀お像圢成郚材の
それぞれを䜜成した。こうしお埗られた像圢成郚
材のそれぞれに぀き、実斜䟋ず同様な、䜜像、
珟像、クリヌニングの工皋を10䞇回繰り返した埌
画像評䟡を行぀たずころ、第衚に瀺した結果を
埗た。 実斜䟋 13 第の局の圢成時、SiH4ガスずC2H4ガスの流
量比を倉えお、第の局におけるケむ玠原子ず炭
玠原子の含有量比を倉化させる以倖は実斜䟋ず
党く同様な方法によ぀お像圢成郚材のそれぞれを
䜜成した。こうしお埗られた像圢成郚材のそれぞ
れに぀き、実斜䟋ず同様な、䜜像、珟像、クリ
ヌニングの工皋を10䞇回繰り返した埌画像評䟡を
行぀たずころ、第衚に瀺した結果を埗た。 実斜䟋 14 第の局の圢成時、SiH4ガス、SiF4ガス、
C2H4ガスの流量比を倉えお、第の局における
ケむ玠原子ず炭玠原子の含有量比を倉化させる以
倖は、実斜䟋ず党く同様な方法によ぀お像圢成
郚材のそれぞれを䜜成した。こうしお埗られた像
圢成郚材のそれぞれに぀き、実斜䟋ず同様な、
䜜像、珟像、クリヌニングの工皋を10䞇回繰り返
した埌画像評䟡を行぀たずころ、第衚に瀺した
結果を埗た。
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】 ◎非垞に良奜 ○良奜 △実甚䞊充分である
。 ×画像欠陥を生ずる
【衚】 ◎非垞に良奜 ○良奜 △実甚䞊充分である
。 ×画像欠陥を生ずる
【衚】 ◎非垞に良奜 ○良奜 △実甚䞊充分である
×画像欠陥生ずる
【図面の簡単な説明】
第図は、本発明の光導電郚材の構成の実斜態
様䟋を説明するために局構造を暡匏的に瀺した図
である。第−〜−図は、本発明の光導
電郚材の第の局の䞋郚局䞭の呚期埋衚第族原
子濃床分垃を暡匏的に瀺した図であり、第−
〜−図は、本発明の光導電郚材の第の局
の䞊郚局䞭の窒玠原子及び呚期埋衚第族原子濃
床分垃を暡匏的に瀺した図である。第図は、グ
ロヌ攟電分解法による光導電郚材の補造装眮を瀺
した図である。第〜図は、本発明
の実斜䟋に斌ける光導電郚材の構成原子濃床分垃
の分析結果を瀺した図である。第図は比范䟋の
光導電郚材の構成原子濃床分垃の分析結果を瀺し
た図である。 光導電郚材、支持䜓、
第の局、䞋郚局、䞊郚
局、第の局、反応宀、
〜ガスボンベ、〜
マスフロコントロヌラ、〜
流入バルブ、〜流出バル
ブ、〜バルブ、〜
圧力調敎噚、補助バルブ、
補助バルブ、メむンバルブ、
リヌクバルブ、真空蚈、
基䜓シリンダヌ、加熱ヒヌタ
ヌ、モヌタ、高呚波電源
マツチングボツクス。

Claims (1)

    【特蚱請求の範囲】
  1.  支持䜓ず、この支持䜓䞊に蚭けられ、ケむ玠
    原子を母䜓ずする非晶質材料で構成された光導電
    性のある第の局ず、この第の局䞊に蚭けら
    れ、ケむ玠原子及び炭玠原子を必須成分ずしお含
    有する非晶質材料で構成された局厚0.003〜30Ό
    の第の局ずからなる電子写真甚光導電郚材であ
    ぀お、前蚘第の局が、前蚘支持䜓偎から、呚期
    埋衚第族原子を局厚方向党䜓に0.01〜×
    104atomic ppmでたたは前蚘支持䜓偎の端面又
    はその近傍においお最倧濃床80〜×105atomic
    ppmで含有する局厚〜100Όの䞋郚局ず、窒
    玠原子を×10-3〜57atomicたたはその濃床
    が極倧の郚分においお0.1〜57atomic、及び極
    小の郚分においお〜35atomicで、及び呚期
    埋衚第族原子を前蚘第の局ず前蚘第の局ず
    の界面近傍においおその濃床が30〜×
    104atomic ppm、前蚘䞋郚局ずの境界郚分にお
    いおその濃床が〜1000atomic ppm含有されお
    いる局厚20Å〜15Όの䞊郚局ずから構成される
    こずを特城ずする電子写真甚光導電郚材。
JP58058351A 1983-04-02 1983-04-02 電子写真甚光導電郚材 Granted JPS59184358A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58058351A JPS59184358A (ja) 1983-04-02 1983-04-02 電子写真甚光導電郚材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58058351A JPS59184358A (ja) 1983-04-02 1983-04-02 電子写真甚光導電郚材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59184358A JPS59184358A (ja) 1984-10-19
JPH0211145B2 true JPH0211145B2 (ja) 1990-03-13

Family

ID=13081892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58058351A Granted JPS59184358A (ja) 1983-04-02 1983-04-02 電子写真甚光導電郚材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59184358A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2536732B2 (ja) * 1985-04-15 1996-09-18 キダノン株匏䌚瀟 光受容郚材
JP2536733B2 (ja) * 1985-05-10 1996-09-18 キダノン株匏䌚瀟 光受容郚材

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59184358A (ja) 1984-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6410069B2 (ja)
JPH0211143B2 (ja)
JPH0211141B2 (ja)
JPH0211145B2 (ja)
JPH0450587B2 (ja)
JPH0211144B2 (ja)
JPS6319868B2 (ja)
JPH0315739B2 (ja)
JPH0380307B2 (ja)
JPH0221579B2 (ja)
JPH0211142B2 (ja)
JPH0225175B2 (ja)
JPH0450589B2 (ja)
JPH023985B2 (ja)
JPH047503B2 (ja)
JPH0225174B2 (ja)
JPH0454941B2 (ja)
JPH0410630B2 (ja)
JPH0473147B2 (ja)
JPH0210940B2 (ja)
JPH0220104B2 (ja)
JPH0474700B2 (ja)
JPH0423775B2 (ja)
JPH0410626B2 (ja)
JPH0213301B2 (ja)